1923年以前,甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)反应②是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_________(用K1、K2表示
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如下图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是________。
(4)甲醇燃料电池有着广泛的用途,若采用铂为电极材料,两极上分别通入甲醇和氧气,
以氢氧化钾溶液为电解质溶液,则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________;
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_____________。
高三化学简答题中等难度题
1923年以前,甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)反应②是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_________(用K1、K2表示
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如下图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是________。
(4)甲醇燃料电池有着广泛的用途,若采用铂为电极材料,两极上分别通入甲醇和氧气,
以氢氧化钾溶液为电解质溶液,则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________;
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_____________。
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(14分)碳氧化物和氨氧化物在工业生产中有着广泛应用。
(1)工业上利用CO和H2在催化剂存在下合成甲醇。
主反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91kJ.mo1-1
副反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-206 kJ.mo1-1
①反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________kJ.mo1-。
②工业中常用醇为燃料制成燃料电池(如右图所示),通入甲醇的电极是________极(填“正”或“负”);该电池的正极反应式为________。
(2)氮氧化物进入大气后,可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾,必须对其进行处理。
①用过量的NaOH溶液吸收NO2气体,所得的溶液中除了含有NaOH,还含有________。
②为避免污染,常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出净化过程中的总化学反应方程式:________。
③某工厂排出的尾气中NOx的含量为0.56%(体积分数),用氨气可以将其转化为无害气体,发生的反应为:6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O若处理1×L(标准状况)该尾气需42.5gNH3,则x=________。
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比较合成氨工业与接触法制硫酸中SO2催化氧化的生产过程,下列说法错误的是 ( )
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都采用了原料循环使用以提高原料利用率的方法
D.都采用了高压的生产条件
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(10分)氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。
(1)工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇。反应如下:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -90.1KJ·mol-1
在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:(前6min没有改变条件)
2min | 4min | 6min | 8min | … | |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.06 | 0.05 | … |
H2 | x | 0.12 | 0.12 | 0.20 | … |
CH3OH | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | … |
①x= 。
②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为: (不必化简)。
③若6min~8min只改变了某一条件,所改变的具体条件是 。
④第8min时,该反应是不是达到平衡状态 。(填“是”或“不是”)
(2)某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2。已知:
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是 。
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比较合成氨工业与制硫酸中SO2催化氧化的生产过程,正确的是
A. 都按化学方程式中的系数比投料 B. 都选择了较大的压强
C. 使用不同的催化剂加快反应速率 D. 都采用吸收剂分离产物
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下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中,为了提高SO2的转化率,用五氧化二钒作催化剂,
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防阴极室产生的C12进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量和阴极析出铜的质量相同
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下列有关工业生产的叙述正确的是 ( )
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中,为了提高SO2的转化率,用五氧化二钒作催化剂,
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防阴极室产生的C12进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量和阴极析出铜的质量相同
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氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化变成绿色;见光分解变成褐色。如图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)生产CuCl的流程:
根据以上信息回答下列问题:
(1)生产过程中X的化学式为____。
(2)写出产生CuCl的离子方程式:____。
(3)实验探究pH对CuCl产率的影响如表所示:
pH | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
CuCl产率/% | 70 | 90 | 82 | 78 | 75 | 72 | 70 |
析出CuCl晶体最佳pH为____,当pH较大时CuCl产率变低原因是____。调节pH时,___(填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸,理由是____。
(4)氯化亚铜的定量
①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中,充分溶解。
②用0.10mol·L−1硫酸铈标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。三次平行实验结果如表(平行实验结果相差不能超过1%):
平行实验次数 | 1 | 2 | 3 |
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 24.35 | 24.05 | 23.95 |
则样品中CuCl的纯度为_____。(结果保留三位有效数字)。
(5)由CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。第一步CuCl水解的离子方程式为:CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl− (aq)+H+(aq),第二步CuOH热分解的化学方程式为____。第一步CuCl水解反应的平衡常数K与此温度下KW、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K=____。
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