已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ·mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ·mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-ckJ·mol一1
则下列叙述正确的是( )
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C.2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
高三化学选择题困难题
已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ·mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ·mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-ckJ·mol一1
则下列叙述正确的是
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C.2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
高三化学选择题困难题查看答案及解析
已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ·mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ·mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-ckJ·mol一1
则下列叙述正确的是( )
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C.2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
高三化学选择题困难题查看答案及解析
已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ·mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ·mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-ckJ·mol一1
则下列叙述正确的是( )
A. 由上述热化学方程式可知b>c
B. 甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C. 2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D. 当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
(1) 已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1 = akJ/mol;
CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2 (g) △H2 = bkJ/mol;
2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) △H3 = ckJ/mol;
反应CO2(g)+ CH4(g)=2CO(g) + 2H2(g) 的△H = _____kJ/mol;
(2) 科学家用氮化镓材料与铜组装如图10的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式_____________。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量_______ (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(3) 天然气中的H2S 杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式___________。
(4) 将甲烷和硫反应可以制备CS2,其流程如图11所示:
①写出发生反应1的化学反应方程式___________。
②反应1产生两种含硫的物质,为了提高CS2的产率,设计反应2和3实现硫单质循环利用,实验时需对反应1出来的气体分流,则进入反应2 和反应3 的气体物质的量之比为___________。
③当反应1中每有1molCS2生成时,反应2中需要消耗O2的物质的量为___________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
甲烷自热氧化重整是工业上获得氢气的重要方法,其反应为:
2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) △H=akJ/mol。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=bkJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=ckJ/mol。
则△H2=___________kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示。
①0~5min时间内容器II中用CH3OH表示的反应速率为___________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________。
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最低的是容器______。
④平衡常数最大的是容器__________。
⑤工业实际合成CH3OH生产中,常用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:______________。
(3)合成甲醇尾气中CO的浓度常用电化学气敏传感器进行测量,其中CO传感器可用图3简单表示,则阳极发生的电极反应为_______________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
已知:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H1=akJ/mol
②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H2=bkJ/mol
③CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H3=ckJ/mol
回答下列问题:
(1)△H= ______
(2)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是___________(填字母)。
A.单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了1molCO(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充人物质的量之和为3mol的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与 的关系如图所示。
①当起始 =2,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率V(H2)=________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达新平衡时H2的转化率将__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当起始 =3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点(选填“D”、“E”或“F”)
(4)已知CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图,则压强p1 ______p2(选填“>” “<” 或“=”);当压强为p2时,在y点:v(正) ______ v(逆)(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若p2=3MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp= ______ MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
甲醇是一种重要的可再生资源。
(1)已知:2CH4(g)+O2(g) =2CO(g)+4H2(g) △H=akJ•mol-1
CO(g) +2H2(g)=CH3OH(g) △H=bkJ•mol-1
写出由CH4和O2制取CH3OH(g)的热化学方程式:____________________________。
(2)反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K的表达式为________________;甲图是反应时CO和CH3OH(g)的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线。从反应开始至达到平衡时,用H2表示的反应速率υ(H2)=________________。
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2,发生反应并达到平衡,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化曲线如图乙所示。
①能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的体积分数不再改变
C.H2的转化率和CO的转化率相等
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较A、B两点压强大小P(A)________P(B)(填“>、<、=”)。
③比较KA、KB、KC的大小:________________。
(4)以甲醇为燃料,O2为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极)。若KOH溶液足量,写出燃料电池负极的电极反应式:________________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
甲烷、甲醇都是清洁能源。
(1)已知下列热化学方程式
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O (g)△H= -49.0 kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g) +CO2(g) △H= -802.3 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
④H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ-mol
则CH4(g)+1/2O2(g)=CH3OH(g) △H =____________。
(2)工业上合成甲醇的另一种方法是2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H。
一定温度下在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生上述反应,相关物理量见下表:
容器 | 温度/K | 物质的起始浓度/mol•L-1 | 物质的平衡浓度/mol.L-1 | ||
c(H2) | c(CO) | c(CH3OH) | c(CH3OH) | ||
I | 400 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.080 |
II | 400 | 0.40 | 0.20 | 0 | |
III | 500 | 0 | 0 | 0.10 | 0.025 |
①该反应的△H______0(填“>”或“<”)。
②达到平衡时,容器I中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>” “<” 或“=”)。
③400 K 时该反应的平衡常数K=________。
(3)文献报道某课题组利用CO2催化缺化制甲烷的研究过程如下:
反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2 的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仪改变镍粉用量,其他条件不变)。研究人员根据实验结果得出结论:HCOOH 是CO2转化为CH4 的中间体,即:
①写出产生H2的反应方程式_________。
②由图可知,镍粉是_______(填字母)。
a.反应I的催化剂 b.反应II 的催化剂
c.反应I和II的催化剂 d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是______(填字母)。
a.反应1的速率增加,反应II的速率不变
b.反应I的速率不变,反应II的速率增加
c.反应I、II的速率均不变
d.反应I、II的速率均增加,且反应I的速率增加得快
e.反应I、II的速率均增加,且反应II 的速率增加得快
f.反应I的速率减小,反应II的速率增加
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业上消除氮氧化物的污染可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=akJ/mol.在温度T1和T2时,分别将0.50mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的恒容密闭容器中,测得n(N2)随时间变化的数据如表.下列说法不正确的是
温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(N2) | 0[ | 0.20 | 0.35 | 0.40 | 0.40 |
T2 | n(N2) | 0 | 0.25 | … | 0.30 | 0.30 |
A.T1温度下,CH4的平衡转化率为50%
B.T1<T2
C.a<0
D.T2时反应的平衡常数大于T1时反应的平衡常数
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在温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=akJ/mol。测得有关数据如下表:
温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
下列说法正确的是
A.T1>T2,且a>0
B.当温度为T2、反应进行到40 min时, x>0.15
C.温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,重新达到平衡时,n(N2)=0.70mol
D.温度为T1时,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50 molH2O(g),反应开始时,ν(正)>ν(逆)
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