甲醇是一种重要的化工原料.
已知:
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ______ .
甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.其反应为:
该反应的平衡常数表达式为 ______ .
下列措施中能使平衡时减小的是双选 ______ .
A.加入催化剂 恒容充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 恒容再充入
甲醇可以氧化成甲酸,在常温下用 NaOH溶液滴定 甲酸溶液过程中,当混合液的时,所消耗的 ______
填“”或“”或“” .
利用甲醇燃烧设计为燃料电池,如图所示,则负极电极反应式为 ______ .
合成甲醇的主要反应为:原料气的加工过程中常常混有一些,为了研究温度及含量对该反应的影响,以、CO和的混合气体为原料在一定条件下进行实验.实验数据见下表:
体积分数 | ||||||||||||
反应温度 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 |
生成的碳转化率 |
由表中数据可得出多个结论.
结论一:在一定条件下,反应温度越高,生成的碳转化率 ______ .
结论二: ______ .
高三化学综合题困难题
甲醇是一种重要的化工原料.
已知:
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ______ .
甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.其反应为:
该反应的平衡常数表达式为 ______ .
下列措施中能使平衡时减小的是双选 ______ .
A.加入催化剂 恒容充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 恒容再充入
甲醇可以氧化成甲酸,在常温下用 NaOH溶液滴定 甲酸溶液过程中,当混合液的时,所消耗的 ______
填“”或“”或“” .
利用甲醇燃烧设计为燃料电池,如图所示,则负极电极反应式为 ______ .
合成甲醇的主要反应为:原料气的加工过程中常常混有一些,为了研究温度及含量对该反应的影响,以、CO和的混合气体为原料在一定条件下进行实验.实验数据见下表:
体积分数 | ||||||||||||
反应温度 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 |
生成的碳转化率 |
由表中数据可得出多个结论.
结论一:在一定条件下,反应温度越高,生成的碳转化率 ______ .
结论二: ______ .
高三化学综合题困难题查看答案及解析
甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景。现有如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CH3OH和1molH2O,一定条件下发生反应:CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。
时间 物质 | 0 min | 10 min | 30 min | 60 min | 70 min |
CO2(mol/L) | 0 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
CH3OH(mol/L) | 1.0 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
①已知:CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) H1= —192.9kJ/mol
H2(g)+ O2 (g) H2 O(g) H2= —120.9kJ/mol
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____ 。
②10~30 min内,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)/n(CO2)减小的是(双选)___________。
A.加入催化剂 B.恒容充入He(g),使体系压强增大
C.将H2(g)从体系中分离 D.再充入1molH2O
(2)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。
①在常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中,当混合液的pH=7时,所消耗的V(NaOH)___(填“<”或“>”或“=”) 20. 00 mL。
②在上述滴定操作中,若将甲酸换成盐酸,请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)
高三化学填空题极难题查看答案及解析
氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
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氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
甲醇与水蒸气重整可获得清洁能源,在催化剂作用下发生如下两步反应∶
反应①∶CH3OH(g)==CO(g)+2H2(g) △H1
反应②∶CO(g) + H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H2
根据能量变化示意图,下列说法不正确的是( )
A.总反应的热化学方程式为∶ CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)
B.1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总键能大于lmol CO2(g)和1mol H2(g)的总键能
C.甲醇与水蒸气催化重整的总反应速率取决于反应①
D.催化剂在反应中改变了活化能,加快了反应速率
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
(1)以甲醇为原料制取高纯H2具有重要的应用价值。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应: ∆H=+49kJ∙mol-1
副反应: ∆H=+41kJ∙mol-1
①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的热化学方程式为_________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是______________。
②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是__________。
③某温度下,将n(H2O):n(CH3OH)=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为P1,反应达平衡时总压强为P2,则平衡时甲醇的转化率为________________(忽略副反应,用含P1、P2的式子表示)。
(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为: ∆H=+203kJ∙mol-1
①该反应逆反应速率表达式为:v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如下表:
c(CO)/mol·L-1 | c(H2)/mol·L-1 | v逆/mol·L-1·min-1 |
0.05 | c1 | 4.8 |
c2 | c1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数k为_________L3·mol-3·min-1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度关系如图所示:N点v正____________M点v逆(填“大于”或“小于”);Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_______________mol2·L-2。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO,平衡向_____________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
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甲醇不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。
Ⅰ.甲醇水蒸气重整制氢是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源,生产过程中同时也产生CO,CO会损坏燃料电池的交换膜。相关反应如下:
反应①CH3OH(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + 3H2(g) △H1
反应②H2(g)+CO2(g)⇌CO(g) + H2O(g) △H2=+41kJ/mol
如图表示恒压容器中0.5mol CH3OH(g)和0.5mol H2O(g)转化率达80%时的能量变化。
(1)计算反应①的△H1= ________。
(2)反应①能够自发进行的原因是________。升温有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是 _________。
(3)恒温恒容下,向密闭容器中通入体积比为1:1的H2和CO2,能判断反应CH3OH(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + 3H2(g)处于平衡状态的是____________。
A.体系内压强保持不变
B.体系内气体密度保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.断裂3mol H-H键的同时断裂3mol H-O键
(4)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00mol CH3OH 和 1.32mol H2O充分反应,平衡测得H2为2.70mol,CO为 0.030mol,则反应①中CH3OH的转化率_________,反应②的平衡常数是 _________(以上结果均保留两位有效数字)。
Ⅱ.如图是甲醇燃料电池工作示意图:
(5)当内电路转移1.5molCO32-时,消耗甲醇的质量是_________g。
(6)正极的电极反应式为 _______。
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甲醇即是重要的化工原料,又是新型汽车动力燃料。已知甲醇常温下为液态,其燃烧△H=-726.5KJ/mol。
(1)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
(2)甲醇脱氢制取甲醛的原理为CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),某科研小组在1L密闭容器中充入1molCH3OH,对该反应进行了一系列的研究,得到甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示,回答下列问题:
①由图可知,该反应的△H 0(填“>”、“<”、“=”)。
②下列选项中,能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.v(CH3OH)=v(HCHO)
B.H2浓度不再变化
C.混合气体平均相对分子质量不再变化
D.混合气体密度不变
③在t1K时,该反应的平衡常数为K ,此温度下,从反应开始到平衡所经过的时间为10s,则v(HCHO)为 mol/(L·s),向此容器中再通入1.1molCH3OH和1.1molH2,则平衡向 移动(填“向左”、“向右”、“不”)
④600K时,Y点甲醇的v(正) v(逆) (填“>”、“<”、“=”),理由是 。
(3)某甲醇燃料电池(简称DMFC),该电池由于结构简单,能量转化率高,对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
①负极的电极反应式为 。
②若质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/LH2SO4溶液,当电池中有1mol电子转移时,左右两侧溶液的质量之差为 g(忽略气体的溶解,假设反应完全耗尽)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
Ⅰ.甲醇是一种新型的能源。
(1)合成气(组成为H2和CO)是生产甲醇的重要原料,请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式________。
(2)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________;
(3)在容积为l L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是________(填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1)
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时减小
(4)在T1温度时,将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为________;
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为________;假设原电解质为NaOH,且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3,此时溶液中各离子浓度大小关系为________
Ⅱ.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10 ,Ksp(AgBr)=7.7×10-13 ,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-,浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________。
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