以甲醇为替代燃料是解决我国石油资源短缺的重要措施。
(1)CO、CO2可用于甲醇的合成,其相关反应的热化学方程式如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=" -102.5" kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H ="-42.9" kJ·mol-1
则反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H =________kJ·mol-1
反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为________。
(2)用CO2合成甲醇时可选用亚铬酸锌(ZnCr2O4)或CuCl为催化剂。
①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO4·H2O,同时生成ZnO。该反应的化学方程式是________。以亚铬酸锌为催化剂时,工业上的适宜温度是:350℃~420℃,可能的原因是________。
② CuCl是不溶于水的白色固体,制备时向CuCl2溶液中加入过量铜粉,发生反应CuCl2+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸,发生反应CuCl + HClH[CuCl2]。反应结束后将溶液倒入蒸馏水中有CuCl生成。实验过程中加入浓盐酸的目的是________。当c(Cl-)=2×10-3 mol·L—1时, c(Cu+-)=________ mol·L—1。已知:Ksp(CuCl)=1.7×10-7。
(3)直接甲醇燃料电池结构如图所示,则负极反应是________。
高三化学填空题中等难度题
以甲醇为替代燃料是解决我国石油资源短缺的重要措施。
(1)CO、CO2可用于甲醇的合成,其相关反应的热化学方程式如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=" -102.5" kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H ="-42.9" kJ·mol-1
则反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H =________kJ·mol-1
反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为________。
(2)用CO2合成甲醇时可选用亚铬酸锌(ZnCr2O4)或CuCl为催化剂。
①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO4·H2O,同时生成ZnO。该反应的化学方程式是________。以亚铬酸锌为催化剂时,工业上的适宜温度是:350℃~420℃,可能的原因是________。
② CuCl是不溶于水的白色固体,制备时向CuCl2溶液中加入过量铜粉,发生反应CuCl2+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸,发生反应CuCl + HClH[CuCl2]。反应结束后将溶液倒入蒸馏水中有CuCl生成。实验过程中加入浓盐酸的目的是________。当c(Cl-)=2×10-3 mol·L—1时, c(Cu+-)=________ mol·L—1。已知:Ksp(CuCl)=1.7×10-7。
(3)直接甲醇燃料电池结构如图所示,则负极反应是________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。
(1) 已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ·mol-1
CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3=-764.5kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=____________kJ·mol-1
(2)一定条件下,在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO与2 mol H2合成甲醇 平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①在2 min时测得容器内甲醇的浓度为0.25 mol·L-1,则0-2 min内CO的平均反应速率为____mol·L-1·min-1,H2的转化率为____。
②由图判断P1_______P2(填“>” 、“<” 或“=” ),理由是____________________________________
③该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=____
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是____。(填写相 应字母)
A、使用高效催化剂 b、降低反应温度 c、增大体系压强
D、不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池法:
该小组设计的原电池原理如右图所示。
该电池中右侧为________极,写出该电池负极的电极反应式 ____。
(4)电解法:
该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如右图所示。
写出开始电解时阳极的电极反应式____________________
高三化学综合题困难题查看答案及解析
CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法.
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇.
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol-1
请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________
(2)一定条件下,在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)
②下列能说明反应达到平衡状态的是_____
A.v(CO)=v(H2) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D. c(CO)=c(H2)
③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池原理:该小组设计的原理示意图如左下图,写出该电池负极的电极反应式______。
(4)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式________________。
(5)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法.
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇.
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol-1
请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________
(2)一定条件下,在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)
②下列能说明反应达到平衡状态的是_____
A.v(CO)=v(H2) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D. c(CO)=c(H2)
③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池原理:该小组设计的原理示意图如左下图,写出该电池负极的电极反应式______。
(4)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式________________。
(5)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(14分)CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。
(2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①P1__P2(填“>”、“<”或“=”),理由是
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K= (用a和V表示)
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:CO H2(填“>” 、“<” 或“=” )
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是 。(填写相应字母)
A、使用高效催化剂
B、降低反应温度
C、增大体系压强
D、不断将CH30H从反应混合物中分离出来
E、增加等物质的量的CO和H2
Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池法:该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式 。
(4)电解法:该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。
写出开始电解时阳极的电极反应式 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气(组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚(CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)分析上述反应(均可逆),发生反应④对于CO转化率的影响是_______(填“增大”、“减小”或“无影响”,其理由是__________。
(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表:
容器编号 | 温度(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | |||
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
a | 387 | 0.20 | 0 | 0 | 0.080 | 0.080 |
b | 387 | 0.40 | 0 | 0 | ||
c | 207 | 0.20 | 0 | 0 | 0.090 | 0.090 |
①387℃时,反应④的化学平衡常数K=__________。
②达到平衡时,容器b中CH3OH的转化率为________。
③达到平衡时,容器c中CH3OCH3的体积分数为________。
(3)由H2和CO可直接制备二甲醚:2CO2(g)+4H2(g)=CH3OCH(g)+H2O(g) ΔH=__________;为提高反应物的转化率,根据化学反应原理,理论上应采取的措施是________(填序号)。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下,由合成气[=2]直接制备二甲醚,结果如下图所示.已知:选择性=×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________。
(5)2016年,我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破,论文分别发表在《德国应用化学》(2016.03.16)、《Nature》(2016.10.06)杂志上。=2时,前者在400℃,1MPa的条件下,CO转化率为11%,低碳烯烃选择性达74%;后者在250℃,0.1~0.5MPa的条件下,CO转化率为31.8%,低碳烯烃选择性为60.8%,则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
CO、SO2是大气污染气体,利用化学反应是治理污染的重要方法。
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇:CO+2H2CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①v逆(CO)=2v正(H2)
②c(CO)=c(CH3OH)
③混合气体的平均相对分子质量不变
④单位时间内生成2n mol H2的同时生成n mol CH3OH
(2)该反应在A点的平衡常数K_________(用a和V表示)。
(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施:________
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(4)原电池原理:该小组设计的原理示意图(如图1所示),写出该电池正极的电极反应式_______。
(5)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。写出开始电解时阳极的电极反应式_______。
Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,有着广泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。
预测 | 实验操作 | 实验现象 | |
探究1 | Na2S2O3溶液呈碱性 | 把pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上 | pH=8 |
探究2 | Na2S2O3具有还原性 | 向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液 | 黄绿色颜色变浅,甚至褪去 |
(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是_________。
(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_________。
(8)探究2反应的离子方程式为_________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
CO、SO2是大气污染气体,利用化学反应是治理污染的重要方法。
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇:CO+2H2CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①v逆(CO)=2v正(H2)
②c(CO)=c(CH3OH)
③混合气体的平均相对分子质量不变
④单位时间内生成2n mol H2的同时生成n mol CH3OH
(2)该反应在A点的平衡常数K_________(用a和V表示)。
(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施:________。
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(4)原电池原理:该小组设计的原理示意图(如图1所示),写出该电池正极的电极反应式_______。
(5)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。写出开始电解时阳极的电极反应式_______。
Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,有着广泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。
预测 | 实验操作 | 实验现象 | |
探究1 | Na2S2O3溶液呈碱性 | 把pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上 | pH=8 |
探究2 | Na2S2O3具有还原性 | 向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液 | 黄绿色颜色变浅,甚至褪去 |
(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是_________。
(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_________。
(8)探究2反应的离子方程式为_________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料.
(1)以下是工业上合成甲醇的两个反应:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)
上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“II”).
(2)已知在常温常压下:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=﹣23.9kJ•mol﹣1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=﹣29.1kJ•mol﹣1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)═CH3OCH3(g))△H3=+50.7kJ•mol﹣1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H= kJ•mol﹣1.
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2‾7)时,实验室利用下图装置模拟该法:
①N电极为燃料电池的 极,分别写出M、N两电极的电极反应式为 、 .
②请完成电解池中Cr2O2‾7转化为Cr3+的离子反应方程式:
Cr2O2‾7+ Fe2++ ═ Cr3++ Fe3++ H2O
(4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10‾5mol•L﹣1 时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH= .(已知:Ksp=6.4×10‾31,lg2=0.3)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的两个反应:
反应I: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1
反应II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断反应I为______________热反应(填“吸”或“放”)。
③某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分发生反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为_______,此时的温度为_______(从表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) H1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) H3 kJ/mol
则反应 CH3OH(l)+ O2(g)= CO(g)+ 2H2O(l) H=________kJ/mol
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72‾)时,实验室利用如图装置模拟该法:
①N电极的电极反应式为____________。
②请完成电解池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子反应方程式:
Cr2O72-+_______Fe2+ +________ [___]═ ________Cr3++_______Fe3++_________[___]
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析