题目内容

甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中数据判断,ΔH1______0(填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为________,此时的温度为________(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)    ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
__________________________________________________________。

(1)①Ⅰ ②< ③80% 250 ℃
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)   ΔH=-442.8 kJ·mol-1

解析

练习册系列答案
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碳和硅属于同主族元素,在生活生产中有着广泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料电池,将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池,通入CH4的一极,其电极反应式是                 
CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解决汽车尾气污染问题,反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol1
则NO2被甲烷还原为N2的热化学方程式为_____________________________________
(2)已知H2CO3 HCO3+ H   Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3CO32+H               Ka2(HCO3)=5.61×10-11
HAH+A                  Ka(HA)=2.95×10-8
请依据以上电离平衡常数,写出少量CO2通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
(3) 在T温度时,将1.0molCO2和3.0molH2充入2L密闭恒容器中,可发生反应的方程式为CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反应达到平衡后,若容器内的压强与起始压强之比为a :1,则CO2转    化率为______,当a=0.875时,该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)与焦炭在高温的氮气流中反应生成,已知该反应的平衡常数表达式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率为v(CO)=6mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=           ;该反应的化学方程式为________________________________________。

苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO2
催化脱氢制得。总反应原理如下:
   △H
回答下列问题:
(1)乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行:
△H1=+117.6kJ·mol-1
H2 (g)+CO2 (g)CO (g)+H2O (g) △H2=+41.2kJ·mol-1
由乙苯制取苯乙烯反应的             
(2)在温度为T1时,该反应的平衡常数K=0.5mol/L。在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol。
①该时刻化学反应          (填“是”或“不是”)处于平衡状态;
②下列叙述能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是          (填正确答案编号);
a.正、逆反应速率的比值恒定     b.c(CO2)=c(CO)
c.混合气体的密度不变                    d.CO2的体积分数保持不变
③若将反应改为恒压绝热条件下进行,达到平衡时,则乙苯的物质的量浓度     (填正确答案编号)

A.大于0.5mol/LB.小于0.5mol/L
C.等于0.5mol/LD.不确定
(3)在温度为T2时的恒容器中,乙苯、CO2的起始浓度分别为2.0mol/L和3.0mol/L,设反应平衡后总压强为P、起始压强为,则反应达到平衡时苯乙烯的浓度为                 (均用含、P的表达式表示)。
(4)写出由苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式                       

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