Question

【题目】甲醇（CH3OH）常温下为无色液体，是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。

（1）①己知：CO、H2、CH3OH的燃烧热（△H）分别为﹣283.0 kJmol-1、﹣285.8 kJmol-1、-726.8 kJmol-1，则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是________________。

②有人设想综合利用太阳能将天然气转化为较易存运的甲醇，装置如下图，装置工作时阳极反应方程式为_________________________________。

（2）一定温度下反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)在容积为2L的密闭容器中进行，其相关数据见上图。

①从反应开始至平衡时，用H2表示化学反应速率为__________，该温度下此反应的平衡常数为__________；

②5min后速率变化加剧的原因可能是___________________________；

（3）在6.98MPa、250℃和催化剂(CoI2)作用下，甲醇可转化为乙酸：

CH3OH(g) + CO(g) = CH3COOH(g)

有机合成常有副反应存在。若反应釜中CH3OH和CO配料比(质量)为1,甲醇生成乙酸的选择率为90.0%，则此反应CO的转化率为___________。

（4）常温Ka(CH3COOH)=1.8×10-5， 0.1 molL-1CH3COOH溶液中滴加0.1 molL-1CH3COONa溶液至 pH=7，此时混合溶液中两溶质的物质的量比n(CH3COOH):n(CH3COONa)=___。

Answer 1

【答案】 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H = -127.8kJmol-1 CH4 + H2O -2e- = CH3OH + 2H+ 0.06molL-1min-1 L2mol-2（或9.375 L2mol-2等。无单位不扣分） 使用催化剂 78.8%(79%或78.75% 1:180

【解析】（1）①由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJmol-1 和-726.8kJmol-1 ，则①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJmol-1 ②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-726.8kJmol-1 ③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=-286kJmol-1 由盖斯定律可知用①+③-2/3×②得反应CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l），该反应的反应热△H=-283.0kJmol-1 +（-286kJmol-1 ）-2/3（-726.8kJmol-1 ）=-127.8kJmol-1 ，即CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-129kJmol-1 。故答案为：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-127.8kJmol-1 ；

②利用太阳能将天然气转化为较易存运的甲醇，阳极失去电子，发生氧化反应，反应方程式为： CH4 + H2O -2e- = CH3OH + 2H+ ；（2）①从反应开始至平衡时，用H2表示化学反应速率为 =0.06molL-1min-1；K=

②5min后速率变化加剧的原因可能是使用催化剂；（3）CH3OH和CO配料比(质量)为1，令投料1g，反应的CO为： ，则CO的转化率为0.7875g/1g×100%=78.8%(79%或78.75% )；（4） ，n(CH3COOH):n(CH3COONa)=1:180