【題目】甲醇來源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景,可以用多種方法合成。
Ⅰ.用CO2生產(chǎn)甲醇
(1)已知:H2的燃燒熱為-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃燒熱為-725.8kJ/mol,
CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3kJ/mol
則CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__kJ/mol。
(2)將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3充入體積為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng),如圖1兩條曲線分別表示壓強(qiáng)為0.1MPa和5.0MPa下CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系。
其中a點(diǎn)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:__。
②a,b兩點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率分別用Va、Vb表示,則Va__Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在1.0L恒容密閉容器中投入1molCO2和2.75molH2發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度及壓強(qiáng)下,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量變化如圖2所示,下列說法正確的是__。
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.壓強(qiáng)大小關(guān)系為p1<p2<p3
C.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K的值約為1.04×10-2
D.在p2及512K時(shí),圖中N點(diǎn)v(正)<v(逆)
Ⅱ.用CO生產(chǎn)甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),如圖3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。
①該反應(yīng)的焓變?chǔ)?/span>H__0(填“ ”、“ ”或“ ”)。
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.甲醇的應(yīng)用
(5)甲醇制氫氣。甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49kJ/mol。某溫度下,將[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料氣充入恒容密閉容器中,初始?jí)簭?qiáng)為p1,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)總壓強(qiáng)為p2,則平衡時(shí)甲醇的轉(zhuǎn)化率為___。
(6)以甲醇為主要原料,電化學(xué)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖4所示。陽極的電極反應(yīng)式為__。
【答案】-94.3 K= 大于 AC < > ×100% 2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
【解析】
(1)由CO、H2、CH3OH(g)的燃燒熱可得熱化學(xué)方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJmol-1,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H2=-725.8kJ/mol,③CH3OH(g)=CH3OH (l)△H3=-37.3 kJ/mol,由蓋斯定律可知,3×①-②-③可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),據(jù)此求算△H;
(2)平衡常數(shù)K=;溫度相同時(shí),依據(jù)壓強(qiáng)與二氧化碳的轉(zhuǎn)化率關(guān)系判斷A、B所在曲線的壓強(qiáng)高低,結(jié)合溫度多速率的影響判斷Va與Vb;依據(jù)原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比解答;
(3)結(jié)合圖象和影響平衡的因素分析;
(4)①由圖象可知升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng);
②由圖象可知升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),則K減。
(5)恒溫恒容下,氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比,計(jì)算平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量,再利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)甲醇的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算甲醇的轉(zhuǎn)化率;
(6)陽極上甲醇失電子和CO反應(yīng)生成碳酸二甲酯。
(1)由CO、H2、CH3OH(g)的燃燒熱可得熱化學(xué)方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJmol-1,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H2=-725.8kJ/mol,③CH3OH(g)=CH3OH (l)△H3=-37.3 kJ/mol,由蓋斯定律可知,3×①-②-③可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),故△H=3×△H1-△H2-△H3=3×(-285.8kJ/mol )-(-725.8kJ/mol )-(-37.3kJ/mol )=-94.3kJ/mol;
(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=;溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則CO2的轉(zhuǎn)化率增大,所以曲線A所在點(diǎn)壓強(qiáng)高為0.5MP,由于A點(diǎn)溫度高與B點(diǎn),所以Va大于Vb;
(3)A.由圖可知,隨著溫度升高,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量在減小,所以升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A正確;
B.由圖可知,作一條等溫線,因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量也越大,所以p1>p2>p3,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的甲醇產(chǎn)量為0.25mol,則:
又體積為1.0L,所以K===1.04×10-2,故C正確;
D.由圖可知,在p2及512 K時(shí),N點(diǎn)甲醇的物質(zhì)的量還小于平衡時(shí)的量,所以應(yīng)該正向移動(dòng),則v(正)>v(逆)span>,故D錯(cuò)誤;
故答案為:AC;
(4)①由圖象可知升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)放熱,△H<0;
②由圖象可知升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),則K減小,即K1>K2;
(5)設(shè)起始 n(H2O)=n(CH3OH)=1mol,恒溫恒容下,氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比,平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量2mol×,
故甲醇的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%;
(6)陽極上甲醇失電子和CO反應(yīng)生成碳酸二甲酯,電極反應(yīng)式為2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物G對(duì)白色念珠菌具有較強(qiáng)的抑制作用。G可經(jīng)下圖所示合成路線制備:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)A→B的反應(yīng)類型是__________。G中含氧官能團(tuán)的名稱為_________。E分子式為_________________。
(2)C與B互為同分異構(gòu)體,能與小蘇打反應(yīng)放出CO2,與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成D。C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(3)F中有無手性碳原子,如有則在下圖中用*標(biāo)出:________。
(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________(不考慮立體異構(gòu))。
①含有—SH結(jié)構(gòu);②能在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng),兩種水解產(chǎn)物均含有三種不同環(huán)境的H原子。其中一種水解產(chǎn)物既能遇FeCl3溶液顯色,又能與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)。
(5)寫出以甲苯和乙醇為原料制備的合成路線流程圖(其他試劑任選)。_____________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年3月,我國科學(xué)家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池,其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A. 放電時(shí)B電極反應(yīng)式為:I2+2e-=2I-
B. 放電時(shí)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子總濃度增大
C. M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜
D. 充電時(shí),A極增重65g時(shí),C區(qū)增加離子數(shù)為4NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成NH3所需的H2可由煤與H2O反應(yīng)制得,其中有一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H>O,欲提高CO轉(zhuǎn)化率可采用的方法可能有①降低溫度②增大壓強(qiáng)③使用催化劑④增大CO的濃度⑤增大水蒸氣的濃度,其中正確的組合是( )
A. ①②③B. ④⑤C. ①⑤D. ⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2升的密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol,在前10秒鐘A的平均反應(yīng)速度為0.12mol/(L·s),則10秒鐘時(shí),容器中B的物質(zhì)的量是( )
A. 1.2molB. 1.6molC. 2.4molD. 2.8mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為探究SO2、Cl2的性質(zhì),并比較SO2和氯水的漂白性,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。
(1)圖中盛放濃鹽酸儀器的名稱為___,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,B、D中品紅褪色。反應(yīng)結(jié)束后,分別加熱B、D中的試管,可觀察到的現(xiàn)象為:B___、D___。
(3)C裝置的作用是吸收尾氣,寫出SO2與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:___。
(4)有同學(xué)將SO2和Cl2按1:1同時(shí)通入到品紅溶液中,發(fā)現(xiàn)褪色效果并不明顯?赡艿脑蚴___(用化學(xué)方程式表示),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述原因___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】計(jì)算題:(必需寫出計(jì)算過程)
(1)在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(H2)=0.0080mol/L
①求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。_____
②在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸氣各0.20mol,試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。____
(2)利用N2H4(肼)在NO2中燃燒,生成N2、液態(tài)H2O,是火箭發(fā)射常用的反應(yīng)之一。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol,假如都在相同狀態(tài)下,請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(需寫出過程)____
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】《本草圖經(jīng)》有“白礬多人藥用”。白礬[KAl(SO4)2·12H2O]又稱明礬.鉀鋁礬、鉀明礬等,是一種重要的化學(xué)試劑。下列說法正確的是( )
A.含白礬的藥物不宜與胃藥奧美拉唑碳酸氫鈉膠囊同時(shí)服用
B.0.1molL-1白礬溶液完全水解生成Al(OH)3膠粒數(shù)小于6.02×1022
C.向含0.1mol白礬的溶液中滴入Ba(OH)2溶液,若SO42-和Al3+全部轉(zhuǎn)化為BaSO4和Al(OH)3沉淀,則此時(shí)生成沉淀的質(zhì)量最大
D.室溫下,0.1molL-1白礬溶液中水電離出c(H+)小于10-7mol·L-1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.冰的密度小于水,是因?yàn)楸兴肿拥臍滏I導(dǎo)致分子間出現(xiàn)較大空隙
B.碘晶體是分子晶體,加熱升華過程中只需克服原子間作用力
C.某物質(zhì)在熔融態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,則該物質(zhì)一定是離子化合物
D.在、晶體中,陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比均為
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com