摘要:24.甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景. (1)工业上常采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ①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 由表中数据判断ΔH1 0 . ②某温度下.将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中.充分反应.达到平衡后.测得c(CO)= 0.2 mol/L.则CO的转化率为 . (2)已知在常温常压下: ① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ,ΔH = -1275.6 kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ,ΔH = -566.0 kJ/mol ③ H2O(g) = H2O(l) ,ΔH = -44.0 kJ/mol 请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为 kJ.
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(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)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①反应Ⅱ的平衡常数表达式是
| c(CH3OH)?c(H2O) |
| c(CO2)?c3(H2) |
| c(CH3OH)?c(H2O) |
| c(CO2)?c3(H2) |
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 |
<
<
0 (填“>”、“=”或“<”).③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)=0.2mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
.(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
△H1=-1275.6kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2 (g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol
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
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1
.(3)甲醇、乙醇在发展燃料电池上有广泛的应用.美国科学家研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电.电池总反应为:C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O,电池示意图如右.试写出a极的电极反应式:
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为21世纪的新型燃料.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图l表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图.
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
(2)根据“图2”判断,下列说法正确的是
a.起始充入的CO为1mol
b.增加CO浓度,可使H2的转化率增大
c.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
d.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1>P2).
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请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
b
b
(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应.(2)根据“图2”判断,下列说法正确的是
bcd
bcd
a.起始充入的CO为1mol
b.增加CO浓度,可使H2的转化率增大
c.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
d.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
0.15moL/(L?min)
0.15moL/(L?min)
;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为12
12
.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应的化学平衡常数将减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1>P2).
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 采用下列反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式为k=
(2)在t0C时,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(CH3OH)=O.5mol/l,该反应的平衡常数为 .在温度和容积不变的情况下,再向该容器中充入1mol CO、4mol H2,xmol CH3OH(g),要使平衡不向逆反应方向移动,x 的取值范围是 .
(3)已知:
CH3OH(g)+O2═
CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ/mol
CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的反应热△H=
(4)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度随时间变化情况如表:
①反应从2mhi到4min之间,反应速率V(H2)=
②反应达平衡时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.
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| 催化剂 |
| 高温、高压 |
(1)该反应的平衡常数表达式为k=
(2)在t0C时,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(CH3OH)=O.5mol/l,该反应的平衡常数为
(3)已知:
CH3OH(g)+O2═
| 3 |
| 2 |
CO(g)+
| 1 |
| 2 |
H2(g)+
| 1 |
| 2 |
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的反应热△H=
(4)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度随时间变化情况如表:
| 浓度/mol.L-1 时间/min |
c(CO) | C(H2) | C(CH3OH) |
| O | 1.0 | 2.0 | O |
| 2 | 0.8 | 0.2 | |
| 4 | 1.0 | 0.5 | |
| 6 | 1.0 | 0.5 |
②反应达平衡时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
a.使用催化剂 b.降低温度c.增加H2的浓度.
(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)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①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 |
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)=0.2mol/L,则CO的转化率为
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-1451.6kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
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:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为
②该电池正极的电极反应为
③工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的化学方程式为
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应II:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2
(1)上述反应“原子经济性”较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)右表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K).由表中数据判断△H1 0(填“>”、“=”或“<”).
(3)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)=0.2mol?L-1,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择).
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反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应II:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2
(1)上述反应“原子经济性”较高的是
(2)右表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K).由表中数据判断△H1
(3)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)=0.2mol?L-1,则CO的转化率为
| 温度 | 25℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |