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
高二化学选择题简单题
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
高二化学选择题简单题查看答案及解析
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下方法来合成甲醇:
(1)用CO2生产甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=﹣akJ•mol﹣1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=﹣b kJ•mol﹣1;
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:____________________。
(2)用CO生产甲醇。
已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下图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“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A.升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂 D. 充入He,使体系总压强增大
(3)甲醇(CH3OH)可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是________________________,正极发生的电极反应式是_______________________。
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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-285.8 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(l)△H=_______kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0 L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 M Pa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。
①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1.0 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.用生产甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),如图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△H ______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)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所示。阳极的电极反应式为___________。
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近年来,由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注。该方法既可解决CO2废气的利用问题,又可开发生产甲醇的新途径,具有良好的应用前景。已知4.4 g CO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的能量。
(1)该反应的热化学方程式为:__________________________________________.
(2)在270℃、8 MPa和适当催化剂的条件下,CO2的转化率达到22%,则4.48 m3(已折合为标准状况)的CO2在合成CH3OH气体过程中能放出热量________ kJ.
(3)又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol,则CO2气体与H2气体反应生成CH3OH气体16g和液态水时放出热量为________kJ.
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甲醇是一种基础化工原料,可以用多种方法合成。
(1)用CO2生产甲醇。
已知:①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)△H=﹣akJ•mol﹣1;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣b kJ•mol﹣1; (a、b均>0)
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:____________。
要使反应①在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有_______(填写字母序号)。
a.缩小反应容器的容积
b.扩大反应容器的容积
c.升高温度
d.使用合适的催化剂
e.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(2)用CO生产甲醇。
已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),如图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“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂
D.充入He,使体系总压强增大
(3)CO2在工业上有多种用途,其中之一是合成低碳烯烃。在体积为1 L的密闭容器中,充入1molCO2和2.5molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H=-128kJ/mol,测得温度对催化剂催化效率和 CO2平衡转化率的影响如图所示:
①图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是__________。
②250 ℃时,该反应的平衡常数K值为__________。
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Ⅰ、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)=________。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(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
Ⅱ、(1)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示(T1、T2均大于300℃)
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(2)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
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Ⅰ、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)=________。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(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
Ⅱ、(1)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示(T1、T2均大于300℃)
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(2)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
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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)关于该反应的下列说法中,正确的是_______。
A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0;
C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0。
(2)该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表
(3)以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
① CH4(g)+H2O(g) == CO(g)+3H2(g) △H=+206.0KJ/mol
② CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) △H=-129.0KJ/mol
CH4(g)和H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
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