甲醇低压羰基合成法（CH3OH+CO→CH3COOH）是当今世界醋酸生产的主要方法，国标优...

甲醇低压羰基合成法（CH3OH+CO→CH3COOH）是当今世界醋酸生产的主要方法，国标优等品乙酸含量99.8%。为检验得到的乙酸中是否含有甲醇，可用的方法是

A.观察放入金属Na是否产生气泡

B.观察滴入的紫色石蕊溶液是否变红

C.观察滴入的酸性KMnO4溶液是否褪色

D.观察插入的表面发黑的灼热铜丝是否变红

高三化学单选题简单题查看答案及解析

工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CH3OH(g)＋CO(g)=CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。已知在T2温度下，达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是（　　　　 ）

A.该反应的ΔH>0

B.缩小容器容积，既能加快反应速率，又能提高乙酸的产率

C.温度为T1时，该反应的正反应速率：B点大于A点

D.温度为T2时，向上述已达到平衡的恒压容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合气体，平衡不移动

高三化学多选题中等难度题查看答案及解析

工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CH3OH(g)＋CO(g)=CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。已知在T2温度下，达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是（　　　　 ）

A.该反应的ΔH>0

B.缩小容器容积，既能加快反应速率，又能提高乙酸的产率

C.温度为T1时，该反应的正反应速率：B点大于A点

D.温度为T2时，向上述已达到平衡的恒压容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合气体，平衡不移动

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甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

I．用CO2生产甲醇、乙醇

(1)已知：H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)　 △H= -37.3 kJ/mol，则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(1)　　 △H=____kJ/mol。

(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应[生成 H2O(g)]，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb，表示，则Va ___Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。

(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是_____。

A.该反应的正反应为放热反应

B．压强大小关系为p1＜p2＜p3

C．M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10－2

D．在p2及512 K时，图中N点υ(正)＜υ(逆)

(4)CO2催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g) +3H2O(g) △H；m代表起始时的投料比，即m＝

①图3中投料比相同，温度T3＞T2＞T1，则该反应的焓变△H____0（填“＞”、“＜”）。

②m=3时，该反应达到平衡状态后p(总)=20a MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________（填化学式），T4温度时，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=___________。

Ⅱ．甲醇的应用

(5)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。

离子交换膜a为_____（填“阳膜”、“阴膜”），阳极的电极反应式为______________。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

Ⅰ.用CO2生产甲醇

（1）已知：H2的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，

CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH=-37.3kJ/mol

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__kJ/mol。

（2）将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

其中a点的平衡常数表达式为：__。

②a，b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示，则Va__Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是__。

A.该反应的正反应为放热反应

B.压强大小关系为p1<p2<p3

C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

D.在p2及512K时，图中N点v(正)<v(逆)

Ⅱ.用CO生产甲醇

（4）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，如图3是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH__0(填“ ”、“ ”或“ ”)。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。

Ⅲ.甲醇的应用

（5）甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　　 ΔH=+49kJ/mol。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，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为___。

（6）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图4所示。阳极的电极反应式为__。

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甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1×107吨，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：

(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.1 kJ· mol－1

另外：

(ⅱ)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ· mol－1

(ⅲ)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572.0 kJ· mol－1

若混合气体中有二氧化碳存在时，还发生下列反应：

(ⅳ)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.1 kJ· mol－1

回答下列问题：

(1)甲醇的燃烧热为________________ kJ· mol－1。

(2)在碱性条件下利用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制备少量的甲醇，该反应的化学方程式为_____________________________________________________。

(3)若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(ⅳ)对合成甲醇反应中CO的转化率的影响是__________________________________________________。

a．增大　 　　　　　 b．减小

c．无影响　 　　　　　 d．无法判断

(4)在恒温恒容的密闭容器中发生反应(ⅰ)，各物质的浓度如下表：

①x＝____________________。

②前2min内H2的平均反应速率为v(H2)＝____________________。该温度下，反应(ⅰ)的平衡常数K＝____________________。

③反应进行到第2 min时，改变了反应条件，改变的这个条件可能是___(填序号)。

a．使用催化剂　b．降低温度　c．增加H2的浓度

(5)下图是温度、压强与反应(ⅰ)中CO转化率的关系：

①由图像可知，较低温度时，CO转化率对________(选填“温度”或“压强”)敏感。

②由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400 ℃和10 MPa的条件，其原因是__________________________。

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由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO₂（g）+3H₂（g）      CH₃OH（g）

+H₂O（g），右图表示该反应进行过程

中能量的变化。

（1）该反应的△H________0

（填>、<、=）。

（2）该反应平衡常数K的表达式为

________。

（3）温度降低，平衡常数K________（填

“增大”、‘‘不变”或“减小”）。

（4）为探究反应原理，现进行如下实验：

在体积为1 L的密闭容器中，充入

1mol CO₂  和3molH₂，测得CO₂和

CH₃OH（g）的浓度随时问变化如右图所示。

①从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表

示的平均反应速率v（H₂）=________

②下列措鹧中能使n（CH₃OH）/

n（CO₂）增大的有________u。

A．升高温度

B．加入催化剂

C．将H20（g）从体系中分离

D．再充入l molC02和3 mol H2

E．充入He（g），使体系总压强增大

（5）甲醇、O₂、KOH溶液可构成燃料电池，其负极反应式为

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由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：

(1)上述反应平衡常数K的表达式为　　　　　　　　　　 ，温度降低，平衡常数K　　　　　 (填“增大”、“不变”或“减小”)。

(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝　　　　　 。

(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是　　　　　 (填写序号字母)

a．及时分离出CH3OH气体

b．适当升高温度

c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol　 H2

d．选择高效催化剂

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由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：

(1)上述反应平衡常数K的表达式为________，温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________。

(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。

a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1

b．容器内压强保持不变

c．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1

d．容器内的密度保持不变

(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。

a．及时分离出CH3OH气体

b．适当升高温度

c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2

d．选择高效的催化剂

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