(9分)甲醇是一种重要的有机化工原料,可用于制取甲醚。一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)容器Ⅰ中的反应达到平衡时所需的时间 (填“大于”“小于”或“等于”) 容器Ⅱ中的
(4)a= ,b=
(5)已知下面两个反应(m、n均大于0):
反应①:
反应②:
则下列m与n的关系中,正确的是 (填字母)。
A n>2m B m>2n C n=m D m>3n
高三化学填空题困难题
(9分)甲醇是一种重要的有机化工原料,可用于制取甲醚。一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)容器Ⅰ中的反应达到平衡时所需的时间 (填“大于”“小于”或“等于”) 容器Ⅱ中的
(4)a= ,b=
(5)已知下面两个反应(m、n均大于0):
反应①:
反应②:
则下列m与n的关系中,正确的是 (填字母)。
A n>2m B m>2n C n=m D m>3n
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甲醇是重要的化工原料,可用于制备丙烯、氢气等。
(1)MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是:甲醇先脱水生成二甲醚,然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下,在密闭容器中加入CH3OH气体,发生脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一段时间后测得各组分的浓度如表所示。
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
5min浓度(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
10min浓度mol·L-1) | 0.04 | 0.8 | 0.8 |
15min浓度(mol•L-1) | 0.04 | 0.8 | 0.8 |
该温度下,反应的平衡常数数值是___,CH3OH的平衡转化率是___。
(2)利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下:
反应i(主反应):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1
反应ii(副反应):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1
①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应,该反应的热化学方程式是___。
②反应中,经常使用催化剂提高化学反应速率,但催化剂对反应具有选择性。一定条件下,测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。
从图中可知,反应的适宜温度为___,随着温度的升高,催化剂对___(填“反应i”或“反应ii”)的选择性越低。
③TiO2纳米电极电化学还原法可将副产物CO2在酸性水溶液中电解生成甲醇,生成甲醇的电极反应式是___。
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高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
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)
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汽车尾气净化器中发生的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2 CO2(g)。一定温度下, 在三个体积均为1.0L恒容密闭容器中发生上述反应,测得有关实验数据如下:
容器 | 温度/(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | ||||
NO | CO | N2 | CO2 | N2 | CO2 | ||
I | 400 | 0.2 | 0.2 | 0 | 0 | 0.12 | |
II | 400 | 0.4 | 0.4 | 0 | 0 | ||
III | 300 | 0 | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.075 | |
下列说法正确是
A. 该反应的ΔS<0、ΔH<0
B. 容器I中达到平衡所需时间2s,则v(N2)=0.06 mol•L-1·S-1
C. 达到平衡时,体系中c(CO)关系:c(CO,容器II)>2c(CO,容器I)
D. 若起始时向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,开始时V正>V逆
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.9 | 1.0 | 0.6 |
(1)反应达到平衡时,CO的转化率为________。
(2)该反应的平衡常数K=________。
(3)恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A.v正(CO)=2v逆(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.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(4)若将容器体积压缩到1 L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是__________。
(5)若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO和0.4 mol CH3OH,此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”),平衡_____________移动。
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一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:
3H2(g)+SO2(g) 2H2O(g)+H2S(g)
容器编号 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | ||
H2 | SO2 | H2 | SO2 | ||
容器I | 300 | 0.3 | 0.1 | / | 0.02 |
容器II | 300 | 0.6 | 0.2 | / | / |
容器III | 240 | 0.3 | 0.1 | / | 0.01 |
下列说法正确的是
A.该反应正反应为吸热反应
B.容器II达到平衡时SO2的转化率比容器I小
C.容器III达到平衡的时间比容器I短
D.240℃时,该反应的平衡常数为1.08×104L• mol-1
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(甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Q
下表所列数据是反应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 |
(1)判断反应达到平衡状态的依据是( )
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)由表中数据判断Q________0 (填“>”、“”或“<”),要提高CO转化率,可采取的措施
是( )
A.加入催化剂 B.充入CO C.充入H2 D.升温
(3)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得cmol/L,则以CH3OH表示的反应速率v________mol /(L·min),
CO的转化率为________。
(4)原料CO和H2可以由C和H2O反应制取,涉及的反应方程式如下:
C(s)CO2(g) 2CO(g) 平衡常数K1
C(s)H2O(g) CO(g)H2(g) 平衡常数K2
CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g) 平衡常数K3
则K1、K2 、K3之间的关系是:________。
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(2014•江苏)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
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
Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 387 0.40
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
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一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生反应 2CH3OH(g)CH3OCH3( g)+H2O(g)
容器 | 温度(℃) | 起始物质的量(mmol) | 平衡物质的量 (mol) | |
编号 | ||||
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
I | 387 | 0.10 | 0.040 | 0.040 |
Ⅱ | 387 | 0.20 | ||
Ⅲ | 207 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
则下列说法正确的是
A. 该反应的∆H﹥0
B. 达到平衡时,CH3OH 体积分数容器Ⅱ中的比容器 I 中的大
C. 反应达到平衡所需时间容器Ⅱ比容器Ⅲ长
D. 207℃ 若向容器Ⅳ( 1.0L 恒容密闭)充入 CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol 和 H2O0.20mol, 则反应将向正反应方向进行
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