题目内容

（13分） 工业原料甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g)   CO2(g)＋3H2(g)  △H > 0 

（1）一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的反应速率        。

（2）右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度下，向A容器中充入1 mol CH3OH和2 mol H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知，起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：

 

 

 

 

 

① 反应达到平衡时，容器B的体积为1.5 a L，B容器中CH3OH转化率为     ，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B     A（填“＞”、“＜”、“＝” ）

② 若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为      L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。

（3）下面四个选项是四位学生在学习化学反应速率与化学反应限度以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是_______

A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

D.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

（4)甲醇等有机物在空气中燃烧时由于燃烧不充分可能会产生CO等污染物。有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：________________。

（1） v(CH3OH)=0.01mol(L－1•s－1)   （2分）

（2） ① CH3OH转化率为75%。（2分） ； ＜  （2分）

      ② 1.75a L  （2分）

（3）B （2分）

（4）不可行（1分）；

该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行 。（2分）
练习册系列答案
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苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，有机化学中通过酯化反应原理，可以进行苯甲酸甲酯的合成．有关物质的物理性质、实验装置如下所示：
苯甲酸 甲醇 苯甲酸甲酯
熔点/℃ 122.4 -97 -12.3
沸点/℃ 249 64.3 199.6
密度/g．cm-3 1.2659 0.792 1.0888
水溶性 微溶 互溶 不溶
实验一：制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇，边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸，按图A连接仪器并实验．
（1）苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为
．
（2）中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高酯的产率可以采取的措施有
增大乙酸或乙醇的浓度．加入浓硫酸吸收水．将生成的乙酸乙酯蒸发出来，脱离反应系统
增大乙酸或乙醇的浓度．加入浓硫酸吸收水．将生成的乙酸乙酯蒸发出来，脱离反应系统
．
实验二：提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯，再利用图C装置进行蒸馏提纯
（3）用图B装置进行水洗提纯时，B装置中固体Na2CO3作用是
除去乙酸
除去乙酸
．
（4）用图C装置进行蒸馏提纯时，当温度计显示
199.6℃
199.6℃
时，可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯．
[化学选修2一化学与技术]
2013年1月9日以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾污染空气中，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警．雾霾空气中含有较多的粒径2.5微米至10微米的颗粒物．治理雾霾空气是化学工作者的重要工作．
（1）下列哪些措施可以有效治理雾霾空气
 

A、戴口罩远离烟雾B、合理开发水电、太阳能、风能等清洁能源C、种植绿色植物，提高森林覆盖率D、进行人工降雨，减少颗粒漂浮物．
（2）设法把煤转化为中热值气是煤的综合利用途径之一，中热值气的成分是
 
，其主要用途有
 
、
 
（答两种）．
（3）把燃料设计成燃料电池可提高燃料的燃烧效率．以CO为燃料制作燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入CO，电解质是熔融碳酸钠，工作时负极反应式为
 
，若使用该电池电解熔融Al2O3，制取10.8g Al，则理论上需要氧气的体积为 （标准状况下）
 
L
（4）甲醇是一种重要的化工原料和燃料，工业生产甲醇的常用方法是：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.8KJ/mol
已知：2H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-571.6KJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0KJ/mol
CH3OH（g）=CH3OH（l）△H=-37.3KJ/mol
计算液体CH30H的燃烧热为
 

（5）二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定条件下制得．用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式
 
．
氢气被誉为21世纪的新型清洁能源，能有效降低二氧化碳的排放．以甲醇为原料经过重整可以获得氢气．其工业流程如下：
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请回答以下问题：
（1）液态甲醇雾化后与水蒸气混合，其目的是
 
；该工业流程中可以循环利用的物质是
 
（填名称）．
（2）为了测定CH3OH（g）+H2O（g）→CO2（g）+3H2（g）的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的甲醇和水蒸气浓度如下：
时间  s 0 1 2 3 4 5
C（CH3OH）
/mol．L-1		 1.00×10-3 4.50×10-4 2.5 0×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
C（H2O） mol．L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.7×10-3 2.7×10-3
①前2s内的平均反应速率v（H2）=
 

②在该温度下，反应的平衡常数表达式K=
 
．
（3）为了研究反应条件对CO含量的影响，在甲醇含量为50%，原料液进料量60mL/h的情况下，在常压下和在不同催化环境下得到了反应温度与CO含量的关系图．从图中得到的有关结论是
 
（写出其中一个即可）
（4）为研究反应中压强对CO含量的影响，请简述你的实验方案：
 
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工业原料甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＞0

(1)一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol　CH3OH(g)和3 mol　H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的反应速率为________；

(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是________(填序号)；

①v正(CH3OH)＝v正(CO2)

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

(3)图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度下，向A容器中充入1 mol　CH3OH和2 mol　H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol　CH3OH(g)和2.4 mol　H2O(g)，两容器分别发生上述反应．已知，起始时容器A和B的体积均为a L．试回答：

①反应达到平衡时，容器B的体积为1.5a L，B容器中CH3OH转化率为________，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B________A(填“＞”、“＜”、“＝”)；

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)．

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