【題目】甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO2H2在一定條件下反應合成甲醇。

1)已知在常溫常壓下:

2CH3OHl)+3O2g ===2CO2g)+4H2Og ΔH=-1275.6 kJmol

2CO g+ O2g === 2CO2g ΔH=-566.0 kJmol

H2Og ===H2Ol ΔH=-44.0 kJmol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:______________

2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OHgHCHOg+H2g),甲醇的平衡轉化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題:

600K時,Y點甲醇的υ(逆)_____υ(正)(填

②若改變條件使之從Y點到X點,則改變條件可以是___________。

3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2OI)和(II)分別進行催化CH3OH的脫氫實驗:CH3OHgHCHOg+H2g),CH3OH的濃度(mol·L1)隨時間t min)變化如下表:

序號

溫度

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

可以判斷:實驗①的前20 min的平均反應速率 νH2)=________;實驗溫度T1_____T2(填、);催化劑的催化效率:實驗①________實驗②(填、)。

4)電解法可消除甲醇對水質造成的污染,原理是:通電將Co2+氧化成Co3+,然后Co3+將甲醇氧化成CO2H+(用石墨烯吸附除去Co2+),F(xiàn)用如下圖所示裝置模擬上述過程, 除去甲醇的離子方程式為____________

【答案】CH3OHl+ O2g =COg + 2H2Ol); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol 縮小體積增壓 7.0×10-5 mol·L-1 min-1 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+

【解析】

(1)據(jù)已知反應利用蓋斯定律解答;
(2)600KY點甲醇轉化率大于X點甲醇平衡轉化率;
②隨壓強增大,平衡向逆反應方向移動,甲醇轉化率減小;
(3) 根據(jù)反應速率來計算;根據(jù)溫度對化學平衡移動的影響知識來回答;催化劑不會引起化學平衡狀態(tài)的改變,會使反應速率加快,活性越高,速率越快;
(4)Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化,自身被還原為Co2+,原子守恒與電荷守恒可以知道,還原生成H+,配平書寫為: 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。

(1)已知① 2CH3OHl)+3O2g ===2CO2g)+4H2Og ΔH=-1275.6 kJmol

2CO g+ O2g === 2CO2g ΔH=-566.0 kJmol

H2Og ===H2Ol ΔH=-44.0 kJmol

據(jù)蓋斯定律,(①-②+③4)2得: CH3OHl+ O2g =COg + 2H2Ol); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol,
因此,本題正確答案是: CH3OHl+ O2g =COg + 2H2Ol); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol;
(2) 600K時,Y點位于曲線的上方,要達到平衡狀態(tài),轉化率降低,這說明反應向逆反應方向移動,所以甲醇的υ()> υ(),

因此,本題正確答案是:>
②因為正方應是體積增大的可逆反應,則從Y點到X點可采取的措施是縮小體積增壓,

因此,本題正確答案是:縮小體積增壓;
(3) 實驗(1)20 min的平均反應速率υH2)===7.0×10-5 mol·L-1 min-1

實驗溫度越高達到化學平衡時甲醇轉化率越大,②和③相比,③轉化率高所以T1<T2;②與①化學平衡狀態(tài)未改變,反應速率加快,則是加入了催化劑,催化劑的活性越高,速率越快,在相等時間內,②中甲醇的濃度變化比①快;

因此,本題正確答案是:7.0×10-5 mol·L-1 min-1<;<
(4) 電解池中陽極失去電子,發(fā)生氧化反應,則Co2+在陽極的電極反應式為Co2+e-Co3+。Co3+將甲醇氧化成CO2H+,而自身被還原為Co2+,所以反應的離子方程式為:6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+;
因此,本題正確答案是: 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】下列有關反應和反應類型不相符的是

A. 苯與濃硝酸、濃硫酸混合加熱制取硝基苯(取代反應)

B. 在一定條件下,苯與氯氣生成六氯環(huán)己烷(加成反應)

C. 由乙炔()制取氯乙烯(CH2=CHCl) (氧化反應)

D. 在催化劑的作用下由乙烯制取氯乙烷(加成反應)

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【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應速率隨時間變化的如上圖所示.由圖可得出的正確結論是( )

A.反應物的總能量低于生成物的總能量

B.反應物濃度:a點小于b點

C.△t1=△t2時,SO2的轉化率:a~b段小于b~c段

D.反應在c點達到平衡狀態(tài)

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【題目】綠水青山就是金山銀山,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關反應的熱化學方程式如下:

SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) H1=akJ·mol1;

NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) H2=bkJ·mol1

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) H3=ckJ·mol1。

則反應2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol1。

(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)

H=681.8kJ·mol1對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應,在T℃時,借助傳感器測得反應在不同時間點上各物質的濃度如下:

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

0~10min內,平均反應速率v(O2)___________mol·L1·min1;當升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K___________(增大”“減小不變”)

30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___________(填字母)。

A加入一定量的粉狀碳酸鈣 B通入一定量的O2

C適當縮小容器的體積 D加入合適的催化劑

(3) NOx的排放主要來自于汽車尾氣,人利用反應

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) H=34.0kJ·mol1,用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖所示:

由圖可知,1050K前反應中NO的轉化率隨溫度升髙而增大,其原因為____________________;在1100K時,CO2的體積分數(shù)為___________。

(4)用某物質的平衡分壓代替其物質的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K1.1×106Pa時,該反應的化學平衡常數(shù)Kp=___________[已知:氣體分壓(P)=氣體總壓(Pa)×體積分數(shù)]。

(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CONO發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=746.8k·mol1,生成無毒的N2CO2。實驗測得,v=k·c2(NO)·c2(CO)v=k·c(N2) ·c2(CO2)(k、k為速率常數(shù),只與溫度有關)。

①達到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)___________(“>”“<”“=”)k增大的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入1 molCO1 molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉化率為40%,則=___________。

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【題目】已知反應:10AgF5Cl25H2O9AgClAgClO310HFO2,試回答:

1)反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是_____;

2)當轉移1 mol電子時,被氧化的Cl2的物質的量是___

3)每產生1 mol O2時,被氧元素還原的Cl2的物質的量是_____;

4)反應消耗的水是_____

A.全部被氧化 B.全部被還原 C.被氧化 D.被還原

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【題目】下列化合物中,陰離子和陽離子半徑之比最大的是

A. LiIB. NaIC. CsID. KCl

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【題目】18.4mol/L的濃硫酸配制100mL濃度為1mol/L的稀硫酸。

1)需要使用的主要儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、__________、___________

2)其操作步驟可分解為以下幾步:

a.用量筒量取_______mL濃硫酸,緩緩注入裝有約50mL蒸餾水的燒杯里,并用玻璃棒攪拌

b.用約30mL蒸餾水分三次洗滌燒杯和玻璃棒,將每次的洗液都倒入容量瓶里

c.將稀釋后的硫酸小心地用玻璃棒引流容量瓶里

d.檢查100mL容量瓶,是否漏水

e.將蒸餾水直接加入容量瓶,至液面接近刻度線______________

f.蓋緊瓶塞,反復顛倒振蕩,搖勻溶液

g.用膠頭滴管向容量瓶里逐滴加入蒸餾水,到液面最低點恰好與刻線相切

請據(jù)此填寫:

①完成上述步驟中的空白處。

②正確的操作順序是(用字母填寫):( )→( )→( )→( )→( )→( )→______。

③進行A步操作后,選用量筒的規(guī)格是_______。

a10mL b50mL c100mL d1000mL

④如果對裝有濃硫酸的量筒仰視讀數(shù),配制的稀硫酸濃度將_____(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)

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【題目】將一定量的由Cu和Cu2O組成的混合粉末加入到125 mL 2.6 mol·L-1的稀硝酸中,固體完全溶解,得藍色溶液X并收集到V mL(標準狀況)的純凈無色氣體Y。下列結論錯誤的是

A. 純凈無色氣體Y與0.75VmL(標準狀況)O2混合后通入水中,氣體可被完全吸收

B. 若固體與硝酸恰好完全反應,當V=1680時,Cu2O與Cu的物質的量之比為8∶1

C. 原混合粉末的總質量可能為9.8 g

D. 向溶液中加入NaOH溶液,使Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH的物質的量為(0.325-V/22400)mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】對于可逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g),在一定溫度下由H2(g)和I2(g)開始反應,下列說法正確的是(  )

A. H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1

B. 反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差

C. 正、逆反應速率的比值是恒定的

D. 達到平衡時,不同物質表示的正、逆反應速率一定相等

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