题目内容

工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):

(1)由表中数据判断ΔH________0(填“>”、“=”或“<”).

(2)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)=0.5 mol·L-1,则此时的温度为________℃.

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为________.

②反应达到平衡时CO的转化率为________.

③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是________(填序号).

a.使用催化剂

b.降低温度

c.增加H2的浓度

(4)常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-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:________

(5)一种甲醇燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧化作用生成水和二氧化碳.该电池的负极反应式为:________.

若以上述燃料电池为电源来电解饱和食盐水,当消耗32 g甲醇时,电解产生的H2体积(标况)为________L.

答案:
解析:

  (1)<(1分)

  (2)310(1分)

  (3)①0.3 mol·L-1min-1 (2分无单位扣1分)

  ②62.5%(2分)

  ③a(1分)

  (4)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1(2分)

  (5)CH3OH+H2O=CO2+6H++6e(2分) 67.2(1分)


练习册系列答案
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(2013?浦东新区一模)能源短缺是人类面临的重大问题之一.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上合成甲醇一般采用以下反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+Q
下表所列数据是上述反应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
(1)在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L,则此段时间内的反应速率(用CH3OH表达)
0.15
0.15
mol/(L?min).
(2)由表中数据分析可知,Q
0(填“>”、“<”或“=”).其它条件不变的情况下,若压缩容器的体积,则平衡
向正反应方向
向正反应方向
移动(“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”),化学平衡常数K
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在体积一定的密闭容器中,能说明该反应已处于化学平衡状态的是
c
c
(填编号).
a.V(CO)=1/2V(H2)             b.混合气体的密度保持不变
c.反应体系中的热效应不再变化     d.c(CO):c(CH3OH)=1:1
(4)寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键.该反应使用催化剂无法实现的目标是
bd
bd
(填编号).
a.提高单位时间内甲醇的产量      b.增大混合气体中甲醇的体积分数
c.缩短达到平衡所需时间          d.提高一氧化碳的转化率.
甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
I、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g)△H=a kJ/mol,
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/℃ 250 310 350
K 2.041 0.250 0.012
(1)由表中数据判断△Ha
 
0(填“>”、“=”或“<”).
(2)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol?L-1,则此时的温度为
 
℃.
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
        浓度mol/L
时间/min
c(CO) c(H2 c(CH3OH)
0 0.8 1.6 0
2 0.6 1.2 0.2
4 0.3 0.6 0.5
6 0.3 0.6 0.5
①反应从2min到4min之间,H2的反应速率为
 

②反应达到平衡时CO的转化率为
 

③反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是
 
(填序号).
A.使用催化剂    B.降低温度    C.增加H2的浓度
(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1molCO和2mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3 OH(g)△H=akJ/mol.恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则w1
 
w2(填序号).
A.大于     B.小于     C.等于     D.以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用.写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式:
 

甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g) △H=a kJ/mol,

下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):

温度/0C

250

310

350

K

2.041

0.250

0.012

 

(1)由表中数据判断△H  a        0(填“>”、“=”或“<”)。

(2)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)=0.5 mol·L1,则此时的温度为           0C。

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

        浓度mol/L

 时间/min

c(CO)

c(H2)

c(CH3OH)

 

0

0.8

1.6

0

2

0.6

1.2

0.2

4

0.3

0.6

0.5

6

0.3

0.6

0.5

 

①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为        

②反应达到平衡时CO的转化率为             

③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是         (填序号)。

A.使用催化剂    B.降低温度    C.增加H2的浓度

(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2,发生反应CO(g)+2 H2(g)   CH3 OH(g)△H=a kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则

w1       w2(填序号)。

A.大于     B.小于     C.等于     D.以上都有可能

Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式:                                             

 

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