【題目】甲醇可采用多種方法制備,其用途廣泛,是重要的化工原料。

Ⅰ.利用合成氣(CO、CO2、H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生反應(yīng)如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

(1)反應(yīng)過(guò)程中能量變化如下圖所示,下列說(shuō)法正確的是______________(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))。

A.①反應(yīng)的△H=逆反應(yīng)活化能-正反應(yīng)活化能

B.把1molCO(g)2molH2(g)充入密閉容器中充分反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為91kJ

C.從圖中信息可知加入催化劑能改變反應(yīng)歷程和熱效應(yīng)

D.相同條件下,CO(g)H2(g)反應(yīng)生成1mol液態(tài)CH3OH放出的熱量大于91kJ

(2)現(xiàn)利用兩個(gè)反應(yīng)合成CH3OH,已知CO可使反應(yīng)的催化劑壽命下降。

若氫碳比表示為f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)],則理論上f=______________時(shí),原料氣的利用率最高。但生產(chǎn)中往往采用略高于該值的氫碳比,理由是______________________________。

Ⅱ.甲醇可用于制取甲酸甲酯,其反應(yīng)方程式為:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)△H<0。科研人員的部分研究結(jié)果如下:

(3)從反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響效率圖和生產(chǎn)成本角度分析,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的最佳壓強(qiáng)是______________________(“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”“5.0×106Pa”)。

(4)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是_______________________________________

Ⅲ.甲醇還可以用于合成二甲醚,發(fā)生的反應(yīng)為2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

己知該反應(yīng)在某溫度下的平衡常數(shù)為900,此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分濃度如下:

物質(zhì)

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度(mol/L)

1.25

0.9

0.9

(5)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。v___________v(“>“<”“=”)。

(6)若加入CH3OH后,經(jīng)6min反應(yīng)達(dá)到平衡,則該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=___________mol/(L·min)。

【答案】 D 2 使CO充分反應(yīng),避免反應(yīng)催化劑壽命下降 4.0×106Pa 低于80℃、反應(yīng)速事較小,高于80℃,溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小,且反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低 > 0.5

【解析】1A、由圖可知,①反應(yīng)為放熱反應(yīng),H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)為可逆反應(yīng),不可能完全轉(zhuǎn)化,故把1molCO(g)2molH2(g)充入密閉容器中充分反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)放出的熱量小于91kJ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.從圖中信息可知加入催化劑能改變反應(yīng)歷程但不能改變熱效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.氣態(tài)CH3OH轉(zhuǎn)化為液態(tài)時(shí)放熱,故相同條件下,CO(g)H2(g)反應(yīng)生成1mol液態(tài)CH3OH放出的熱量大于91kJ,選項(xiàng)D正確;答案選D;2根據(jù)①和②兩個(gè)反應(yīng)合成CH3OH方程式,則理論上f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)]=時(shí),原料氣的利用率最高;但生產(chǎn)中往往采用略高于該值的氫碳比,理由是使CO充分反應(yīng),避免反應(yīng)催化劑壽命下降;(3)從反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響效率圖和生產(chǎn)成本角度分析,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的最佳壓強(qiáng)是4.0×106Pa;(4)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是低于80℃、反應(yīng)速事較小,高于80℃,溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小,且反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低;

(5)Q=,平衡正向移動(dòng),v>v;(6)設(shè)平衡時(shí)生成物的濃度為0.9+x,則甲醇的濃度為(1.25-2x)有:900=,解得x=0.6 mol/L,故1.25-2x =0.05 mol/L,

由表可知,甲醇的起始濃度度為(1.25+1.8) mol/L=3.05 mol/L,其平衡濃度為0.05 mol/L,

6min變化的濃度為3.0 mol/L,故該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CH3OH)==0.5mol/(L·min)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時(shí)的總反應(yīng)式為3Zn +2K2FeO4+8H2O =3ZnOH2 +2FeOH3 +4KOH。下列敘述正確的是

A.放電時(shí),正極區(qū)溶液的pH減小

B.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為3Zn-6e+6OH=3ZnOH2

C.充電時(shí),每轉(zhuǎn)移3 mol電子,陽(yáng)極有1 mol FeOH3被還原

D.充電時(shí),電池的鋅電極接電源的正極

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【題目】已知可逆反應(yīng)CO + H2O(g) CO2 + H2 , 達(dá)到平衡時(shí),K = ,K是常數(shù),只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān)。
(1)830K時(shí),若起始時(shí):c (CO) = 2 mol/L,c (H2O) = 3 mol/L,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為;K值為。
(2)830K,若只將起始時(shí)c (H2O)改為6 mol/L,則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為
(3)若830K時(shí),起始濃度c (CO) = a mol/L,c (H2O) = b mol/L,H2的平衡濃度c (H2) = c mol/L。
①a、b、c之間的關(guān)系式是;
②當(dāng)a = b時(shí),a = c。

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【題目】吸食或注射毒品會(huì)嚴(yán)重危害人體健康也屬于嚴(yán)重違法行為。下列都屬于毒品的一組物質(zhì)是

A. 大麻、鴉片 B. 嗎啡、胃舒平

C. 冰毒、維生素C D. 海洛因、阿司匹林

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【題目】用方鉛礦精礦(主要為PbS)和軟錳礦(主要為MnO2,還有少量Fe2O3,Al2O3等雜質(zhì))制備PbSO4Mn3O4的工藝流程如下:

已知:①PbS+MnO2+4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O

②25℃時(shí),Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.8×10-8

③PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)H>0

(1)80℃用鹽酸處理兩種礦石,為加快酸浸速率,還可采用的方法是_______________(任寫一種)。

(2)向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是_________________;加入物質(zhì)X可用于調(diào)節(jié)酸浸液的pH值,物質(zhì)X可以是___________(填字母)。

A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO

(3)濾渣中含有兩種金屬雜質(zhì)形成的化合物,其成分為_____________(寫化學(xué)式);

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)分離兩種金屬化合物的路線圖(用化學(xué)式表示物質(zhì),用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和分離方法)。______________________________________

(4)向?yàn)V液2中通入NH3O2發(fā)生反應(yīng),寫出總反應(yīng)的離子方程式。___________________________________

(5)Mn3O4為原料可以獲得金屬錳,選擇合適的冶煉方法為___________(填字母)。

A.熱還原法 B.電解法 C.熱分解法

(6)25℃氯化鉛沉淀轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(保留到整數(shù)位)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】熱播劇《外科風(fēng)云》中對(duì)利多卡因過(guò)敏一事的調(diào)查拉開了該劇的序幕。利多卡因的合成路線如下(部分產(chǎn)物略去):

已知:①標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣態(tài)烴A的密度ρ=1.16g/L。

②D是分子式為C8H10的芳香烴。

③紅外光譜顯示C分子中含有結(jié)構(gòu)。

不穩(wěn)定易轉(zhuǎn)化為。

⑤R-NO2R-NH2(R為烴基結(jié)構(gòu))。

回答下列問(wèn)題:

(1)CH2Cl-COOH的官能團(tuán)名稱________________。

(2)實(shí)驗(yàn)室制備烴A的化學(xué)方程式_______________________________________________。

(3)B→C的化學(xué)方程式_________________________________________________________

(4)CH2Cl-COOHCH2Cl-COCl轉(zhuǎn)化過(guò)程中CH2Cl-COOHCOCl2物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí),同時(shí)生成的兩種無(wú)機(jī)化合物是_____________。

(5)F→G反應(yīng)類型為_____________;G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。

(6)已知:RCH2-COOHRCHCl-COOH(R為烴基或氫原子)。結(jié)合本題信息,以苯和乙醇為有機(jī)原料制備(無(wú)機(jī)試劑任選),寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。_______________

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【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種工業(yè)鹽,外觀與食鹽相似。下面是某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的NaNO2制取實(shí)驗(yàn)和純度檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。該小組收集了相關(guān)資料:

①SO2HNO3溶液反應(yīng)生成NOxH2SO4

②3NO2-+2H+=2NO↑+NO3-+H2O

③NO2-+Ag+=AgNO2↓(AgNO2為淡黃色接近白色固體,在水中形成沉淀)

Ⅰ.亞硝酸鈉的制取實(shí)驗(yàn)

(1)儀器a的名稱為________________________,A裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________________________。

(2)B裝置中多孔球泡的作用是_________________________________________________

(3)若裝置B中逸出的NONO2氣體物質(zhì)的量之比為2∶1,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需控制C裝置中溶液pH>7,否則C中生成的NaNO2的產(chǎn)量會(huì)下降,理由是_____________________________________________________。

(5)請(qǐng)根據(jù)題干所給信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C裝置中有NO2產(chǎn)生:_________________________________。(限選用的試劑:稀硝酸、硝酸銀溶液、NaOH溶液)

Ⅱ.亞硝酸鈉的純度檢驗(yàn)

已知:NO2-+MnO4-+H+→NO3-+Mn2++H2O

(6)反應(yīng)結(jié)束后C中溶液通過(guò)結(jié)晶獲得NaNO2粗產(chǎn)品mg,溶解后稀釋至250mL,分別取25.00mLcmol/L的酸性KMnO4溶液平行滴定三次,平均每次消耗酸性KMnO4溶液的體積為VmL。則粗產(chǎn)品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(用含c、V、m的式子表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式:

①纖維素水解_____________________________________

②乙醇與Na反應(yīng)__________________________________。

③乙醇與乙酸反應(yīng)_________________________________。

④苯與液溴反應(yīng)___________________________________

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【題目】CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。在實(shí)驗(yàn)室中模擬熱分解CuCl2·xH2O制備CuCl的原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下:

完成下列填空:

(1)在實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)過(guò)程中,觀察到B中固體由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________,導(dǎo)致該現(xiàn)象的物質(zhì)是________________________。

(2)裝置D的作用是___________________________________,其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。

(3)反應(yīng)結(jié)束后,CuCl產(chǎn)品中可能存在少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。

①若雜質(zhì)是CuCl2,則原因是_________________________________________

②若雜質(zhì)是CuO,則原因是__________________________________________

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)(Ⅱ),測(cè)定CuCl2·xH2O中結(jié)晶水的含量。取CuCl2·xH2O樣品1.692g,經(jīng)過(guò)3次灼燒、冷卻、稱量,得到黑色固體的質(zhì)量數(shù)據(jù)如下:

稱 量

第1次

第2次

第3次

質(zhì)量(g)

0.820g

0.800g

0.800g

x=_____________(保留2位小數(shù))。

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