能源短缺是人類社會面臨的重大問題。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) ΔH1

   反應(yīng)II: CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2

   ① 上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟”原則的是    (填“I”或“Ⅱ”)。

   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)(K)。

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1    0 (填“>”、“=”或“<”)! 

   ③ 某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達到平衡后,測得c(CO)= 0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為     。

(2)已知在常溫常壓下:

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH = -1275.6 kJ/mol

② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH = -566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol

請計算1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為        

(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,

設(shè)計如右圖所示的電池裝置。

①   該電池正極的電極反應(yīng)為              。

② 工作一段時間后,測得溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

                            。

(1)① I  (2分) ② <  ③ 80%   (各2分)

(2) 442.8 kJ(3分)

(3)① O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-     (3分)

② 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O       (3分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

能源短缺是人類社會面臨的重大問題.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
如圖所示是反應(yīng)I反應(yīng)過程中的能量變化曲線.
(1)由圖可知反應(yīng)I為
放熱
放熱
反應(yīng)(選填”吸熱、放熱”),反應(yīng)熱△H1=
-91kJ/mol
-91kJ/mol

(2)反應(yīng)I在一定體積的密閉容器中進行,能判斷其是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
AB
AB

A.容器中壓強不變                 
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)=v(CH3OH)    
D.c(CO)=c(CH3OH)
(3)圖中曲線
b
b
表示使用催化劑時反應(yīng)的能量變化.
(4)一定條件下,向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2,一段時間后達到平衡狀態(tài),測得CH3OH(g)的物質(zhì)的量為1mol,則此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)K值=
4
27
4
27
(用分數(shù)表示),若開始時充入2mol CH3OH(g) 和2mol H2O(g)達到相同平衡時CH3OH的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,若平衡后在充入4mol的N2,則c(CO2)是
0.5mol/L
0.5mol/L

(5)從綠色化學(xué)的角度比較上述兩種方法,符合原子經(jīng)濟的是
.(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

能源短缺是人類社會面臨的重大問題.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,將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時反應(yīng)將
A
A

A.向正方向移動   B.向逆方向移動   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=-442.8 kJ?mol-1
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8 kJ?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+4KOH=2K2CO3+6H2O,則負極的電極反應(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
;如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L,溶液的pH為12(25℃下測定),則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL(標(biāo)況下).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(一)恒溫恒容下,將2mol A氣體和2mol B氣體通入體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?x C(g)+2D(s),2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時剩余1.2mol B,并測得C的濃度為1.2mol?L-1
(1)從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為
0.6mol/(L?min)
0.6mol/(L?min)

(2)x=
3
3

(3)A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為
2:1
2:1

(4)下列各項可作為該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是
B
B

A.壓強不再變化        B.氣體密度不再變化
C.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1
(二)能源短缺是人類社會面臨的重大問題.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,將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時反應(yīng)將
A
A

A.向正方向移動   B.向逆方向移動   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
CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol

(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+4KOH═2K2CO3+6H2O,則正極的電極反應(yīng)式為
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
,隨著反應(yīng)的不斷進行溶液的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

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?紅橋區(qū)一模)能源短缺是人類社會面臨的重大問題.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上述反應(yīng)符合.“原子經(jīng)濟”原則的是
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
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)(K).
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H1
0(填“>”、“=”或“<”),反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)的表達式是
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)

③某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,按反應(yīng)Ⅰ充分反應(yīng)達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%

(2)根據(jù)如圖所示的能量變化寫出由碳轉(zhuǎn)化成CO的熱化學(xué)方程式
C(s)+1/2O2(g)=CO (g)△H=-110.6 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO (g)△H=-110.6 kJ/mol

(3)某同學(xué)設(shè)計了一個甲醇燃料電池,并用該電池電解200mL一定濃度NaCl與CuSO4混合溶液,其裝置如下1圖:

①寫出甲中通入甲醇這一極的電極反應(yīng)式
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

③理論上乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如題2圖所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),寫出在t1后,石墨電極上的電極反應(yīng)式
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
;在t2時所得溶液的pH約為
1
1
.(溶液體積變化忽略不計)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

能源短缺是人類社會面臨的最大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.請回答下面有關(guān)甲醇參與反應(yīng)的有關(guān)問題
(1)火力發(fā)電廠釋放出的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等氣體進行脫硝、脫硫和脫碳等處理.可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的.其中,脫碳時將CO2轉(zhuǎn)化為甲醉的熱化學(xué)方程式為:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的傲之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖甲所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)中△H
 
0(填“>“、“<“或“=“)
②在一恒溫恒容(容積為2L)密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2,進行上述反應(yīng).測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖乙所示.試計算:0-10min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
 
;該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(2)已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)→2C2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
寫出表示甲醉燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
 

(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計如下圖丙所示的電池裝置.
①該電池的正極反應(yīng)式為
 
;負極反應(yīng)式為
 

②工作一段時間后,當(dāng)消耗3.2g甲醇時,同時消耗掉的KOH是
 
g.
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