题目内容

【题目】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为COCO2H2 )在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

CO2(g)+3H2(g)CH 3OH(g)+H2O(g) △H2

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

化学键

HH

CO

HO

CH

E/(kJ mol-1)

436

343

1076

465

413

回答下列问题:

1CH3OH中氧在周期表中位于___,属于___区元素,与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为___(用元素符号表示),其原因是___

2)写出CH3OH的结构式___;反应①的热化学方程式(热量用具体数值表示)___

3)当△H2=-58kJ mol-1,则△H3=__kJ mol-1

4COH2的混合气体又称水煤气,可由水和煤在一定条件下产生,写出该反应的化学方程式___

【答案】第二周期VIA P FNO 同一周期从左至右第一电离能逐渐增大,但N元素2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能反常增大,因而FNO COg)+2H2gCH3OHg) △H=-99kJ mol-1 +41 C +H2OCO+H2

【解析】

1O8号元素,核外有8个电子为非金属元素;同周期从左向右,第一电离能逐渐增大;

2)甲醇中各原子都是以共价单键结合形成的;根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算出反应热后,书写正确的热化学方程式;

3)根据盖斯定律可知,反应②-反应①=反应③,据此计算△H3

4C与水蒸气反应生成COH2

1O8号元素,位于第二周期第VIA族,位于P区;与其同周期相邻两种元素为NF,同周期,从左向右,第一电离能逐渐增大,但N元素2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能反常增大,因此第一电离能FNO

2)甲醇中各原子都是以共价单键结合形成的,结构式为:;对于反应①的反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能,因此△H1=1076+2×436-(3×413+343+465) kJ mol-1=-99 kJ mol-1,因此热化学方程式为:COg)+2H2gCH3OHg) △H=-99kJ mol-1

3)根据盖斯定律可知,反应②-反应①=反应③,因此△H3=△H2-△H1=-58 kJ mol-1-(-99 kJ mol-1)=+41 kJ mol-1;

4C与水蒸气反应生成COH2,反应方程式为:C +H2OCO+H2

练习册系列答案
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【题目】烟气中的氮氧化物是造成大气污染的重要因素。

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N2(g)O2(g)反应生成NO(g)的热化学反应方程式为___

2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图1所示。

①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_____

NO直接催化分解(生成N2O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示。请写出NO分解的化学方程式:______

3)一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验,实验结果如图3

①同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____

②由图3可知SO2NO的氧化率影响很小的原因是_____

4)有人设想采用下列方法减少烟气中的氮氧化物对环境的污染:用天然气中的CH4H2等还原SO2,从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物,并用这种化合物来还原NOx。请写出这种含硫化合物和NOx反应的化学方程式:_____

5)某工业废水中含有毒性较大的CN,可用电解法将其转变为N2,装置如图4所示。电解池中生成N2的电极反应式为_____

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