已知在常溫常壓下:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)?? H=_12756kJ?mol-1

H2O(l)═H2O(g)?? H=+440kJ?mol-1寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:???????????????

.甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ;H>0

1)一定條件下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)3molH2O(g),20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的12倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為  ????  

2)判斷 中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào)) ???????????  。

v(CH3OH) = 3v(H2) ? 混合氣體的密度不變  混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變?????? CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化???? CO2H2的濃度之比為1:3

3)圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時(shí),向A容器中充入1molCH3OH(g)2molH2O(g),向B容器中充入12molCH3OH(g) 24molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。? 已知起始時(shí)容器AB的體積均為aL,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為15aL,容器BCH3OH轉(zhuǎn)化率為      ;維持其他條件不變,若打開K一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為     L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響)。

.如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題:

1)若兩池中均盛放CuSO4溶液

甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________

如果起始時(shí)乙池盛有200mL CuSO4溶液,電解一段時(shí)間后溶液藍(lán)色變淺,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要向溶液中加入08g CuO,則其電解后的pH????? (忽略溶液體積的變化)。

2)若甲池中盛放飽和NaCl溶液,則甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為__________________

 

【答案】

CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ;H=_7258kJ?mol-1?

.(1001mol/(L·s)? 2)? ③④???? (375%????? 175a

.(1Cu22e- = Cu1)??? 1?

2O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2)???

【解析】

試題分析:.根據(jù)燃燒熱的概念結(jié)合題給反應(yīng)2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) H=_12756kJ?mol-1H2O(l)═H2O(g)?? H=+440kJ?mol-1利用蓋斯定律:×1/2—×2表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) H=_7258kJ?mol-1.甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) H>01)根據(jù)阿伏加德羅定律:等溫等容條件下,氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,分析題意知,反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量為4mol,20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的12倍,則混合氣體的物質(zhì)的量為4.8mol,增加0.8mol,結(jié)合反應(yīng)方程式CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) 利用差量法計(jì)算,參加反應(yīng)甲醇的物質(zhì)的量為0.4mol,根據(jù)v=n/Vt計(jì)算,用甲醇表示該反應(yīng)的速率為001mol/(L·s);2v(CH3OH) = 3v(H2),不符合v = v,錯(cuò)誤;根據(jù)密度的定義式判斷,混合氣體的密度不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化,為恒量,不能作為平衡標(biāo)志,錯(cuò)誤;根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義判斷,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷變化,當(dāng)其不變時(shí)已達(dá)平衡,正確;CH3OHH2O、CO2H2的濃度都不再發(fā)生變化,正確;平衡時(shí)CO2H2的濃度之比不一定為1:3,錯(cuò)誤,選③④ ;3)根據(jù)題給裝置圖判斷,B容器維持溫度和壓強(qiáng)不變,根據(jù)阿伏加德羅定律:等溫等壓下氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比, 已知起始時(shí)容器B的體積為aL,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為15aL,反應(yīng)前容器B中氣體的總物質(zhì)的量為3.6mol,則平衡后混合氣體的物質(zhì)的量為5.4mol,氣體物質(zhì)的量增加1.8mol,結(jié)合題給方程式利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)CH3OH的物質(zhì)的量為0.9mol,轉(zhuǎn)化率為75%;維持其他條件不變,若打開K一段時(shí)間后,相當(dāng)于22molCH3OH(g) 44molH2O(g)反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行,重新達(dá)到平衡,根據(jù)等效平衡知識(shí)判斷,氣體的總體積為275aL,則容器B的體積為175aL;.(1甲池為原電池,石墨棒作正極,電極反應(yīng)式為Cu22e- = Cu;如果起始時(shí)乙池盛有200mL CuSO4溶液,電解一段時(shí)間后溶液藍(lán)色變淺,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要向溶液中加入08g CuO,則電解生成0.01mol銅和0.005mol氧氣,根據(jù)電極反應(yīng)式

2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+ 判斷,生成的氫離子物質(zhì)的量為0.02mol,物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L,則其電解后的pH1;(2)若甲池中盛放飽和NaCl溶液,則甲池為鋼鐵的吸氧腐蝕,石墨棒上的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。

考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律及燃燒熱的概念,化學(xué)平衡計(jì)算及差量法、等效平衡,原電池原理及電解原理的應(yīng)用。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①在以上制備甲醇的兩個(gè)反應(yīng)中:反應(yīng)I優(yōu)于反應(yīng)II,原因?yàn)?!--BA-->
反應(yīng)I符合“原子經(jīng)濟(jì)性”的原則即原子利用率為100%
反應(yīng)I符合“原子經(jīng)濟(jì)性”的原則即原子利用率為100%

②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值:
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
I、在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ并達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,對(duì)容器升溫,此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)平衡應(yīng)
逆向
逆向
移動(dòng)(填“正向”、“逆向”、“不”).
II、某溫度下,將1mol CO和4molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.1mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
,此時(shí)的溫度
250℃(填“>”、“<”、“=”)
(2)已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-Q2 kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
請(qǐng)寫出甲醇發(fā)生不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol

(3)某同學(xué)依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置,工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH將
降低
降低
填“升高”、“降低”、“不變”),該燃料電池負(fù)極反應(yīng)的離子方程式為:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?瀘州一模)“低碳循環(huán)”引起世界各國的高度關(guān)注,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,更是引起了全世界的普遍重視.
(1)用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆粒可用如下氧化法提純,請(qǐng)配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:(將化學(xué)計(jì)量數(shù)按順序填在答題卷上)
5
5
C+
4
4
KMnO4+
6
6
H2SO4
5
5
CO2↑+
4
4
MnSO4+
2
2
K2SO4
6
6
H2O
(2)將不同最的CO(g)和H2O(g)分別通入到容積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
得到表中三組數(shù)據(jù)
 實(shí)驗(yàn) 溫度°C   起始量/mol  平均量/mol  達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
 CO  H2O  H2  CO
 1  650  4  2  1.6  2.4  6
 2  900  2  1  0.4  1.6  3
 3  900  a  b  c  d  t
①實(shí)驗(yàn)1中以v (CO2)表示的反應(yīng)速率為
0.13mol/(L?min)
0.13mol/(L?min)
(取二位小數(shù),下同).
②實(shí)驗(yàn)3條件下,反應(yīng)物和生成物的起始量、平衡量都不知道,欲計(jì)算該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)可
以利用實(shí)驗(yàn)
2
2
的數(shù)據(jù)進(jìn)行,其K=
0.17
0.17

(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(I)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO(g)△H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(I)△H═44.0kJ/mol
寫出甲醇(CH2OH)不憲全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?濟(jì)南一模)(實(shí)驗(yàn)班必做,平行班選作)

甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2H(2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2H(2)

②下列各項(xiàng)中,不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是
d
d
(填字母編號(hào)).
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.恒溫、恒容條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO,同時(shí)生成1mol CH3OH
(2)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.該反應(yīng)的△H
0(填“>”、“<”或“=”);T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
K2(填“>”、“<”或“=”).若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
b
b
(填字母編號(hào)).
a.升高溫度              b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑      d.充入He(g),使壓強(qiáng)增大
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1
則CH3OH(l)和O2生成CO和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是:
2CH3OH(1)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H=-(a+4c-b)kJ?mol-1
2CH3OH(1)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H=-(a+4c-b)kJ?mol-1

(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)是
甲醇
甲醇
,正極上的電極反應(yīng)式為
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(5)以上述電池做電源,用如圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是(用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示):
Al-3e-=Al3+,Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+CO2
Al-3e-=Al3+,Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醇是一種燃料,也可以作為燃料電池的原料.
(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6KJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0KJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0KJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
;
(2)甲醇直接燃燒會(huì)產(chǎn)生一定的污染,某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖1所示的電池裝置,則電池正極的電極反應(yīng)式:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
,該電池工作時(shí),溶液中的OH-
負(fù)
負(fù)
極移動(dòng),該電池工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,則該電池總反應(yīng)的離子方程式為
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
;
(3)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,用如圖2所示的電化學(xué)法可消除這種污染,原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化劑再把水中的甲醇氧化成CO2而凈化.則用該裝置凈化含10mol甲醇的水,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
60NA
60NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H,
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷△H
0 (填“>”、“=”或“<”).
②在300℃時(shí),將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時(shí)反應(yīng)將
A
A

A.向正方向移動(dòng)   B.向逆方向移動(dòng)   C.處于平衡狀態(tài)   D.無法判斷
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1

(3)以甲醇、氧氣為原料,KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
,隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行溶液的pH
減小
減小
(填“增大”“減小”或“不變”).
(4)如果以該燃料電池為電源,石墨作兩極電解飽和食鹽水,則該電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
一段時(shí)間后NaCl溶液的體積為1L,溶液的pH為12(25℃下測(cè)定),則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL(標(biāo)況下).

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