题目内容

用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右下图所示。下列说法正确的是（　　 ）

A．温度：

T1＞T2＞T3

B．正反应速率：

υ(a)＞υ(c)

υ(b)＞υ(d)

C．平衡常数：

K(a)＞K(c)

K(b)=K(d)

D．平均摩尔质量：

M(a)＜M(c)

M(b)＞M(d)

C

练习册系列答案
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（14分）甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。

已知：① CH4 (g) ＋ H2O (g) ＝ CO(g)＋3H2 (g)      △H1＝+206.2kJ·mol－1

② CH4（g）＋O2（g）＝CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) ＋ 2H2O (g) ＝CO­2 (g) ＋4H2 (g)     △H3＝+165.0 kJ·mol－1

（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为            。

   （2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为           （填序号），其原因是            。

（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H＜0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是           。

（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

         ① O<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为            ；

         ② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为            ；

 ③V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为            。

 

甲醇是一种优质的液体燃料，CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

 CO­2(g)+3H2(g) ＝CH­­3OH(g)+H2O(g)  △H1

（1）已知：   2CO­(g) +O2(g) ＝2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g)       △H3

则　CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)　的　△H＝                 。

（2）由CO合成甲醇时，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH      0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是                         。

（3）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g)，

发生反应：CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)，H2物质的量随

时间的变化如右图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(CH3OH)=               。

该温度下，CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常数

K=           。

相同温度下，若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍，则     是原来的2倍。

a．平衡常数   b．CH3OH的平衡浓度   c．达到平衡的时间  d．平衡时气体的密度

（4）以CH3OH为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH3OH燃料电池。

①充入CH3OH的电极为      极；

②负极反应的电极反应式为                      。

 

甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。

（1）已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为：                      。

（2）在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）：   

①下列说法正确的是       

A．起始时n（H2）为1．7mol   

B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态   

C．4分钟时，改变的条件是升高温度

D．7分钟时，v（CO）=v（CH­3OH）

②计算0~2min内平均反应速率v（H2）=        

③在3min时该反应的平衡常数K=       （计算结果）

④在图中画出8~12min之间c（CH3OH）曲线   

（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。

①该电池的负极反应式为：                     。

②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。

M电极的材料是                ，该铝制品表面“钝化”时的反应式为：                        。

 

（14分）甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。

已知：① CH4 (g) ＋ H2O (g) ＝ CO (g)＋3H2 (g)       △H1＝+206.2kJ·mol－1

② CH4（g）＋O2（g）＝CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) ＋ 2H2O (g) ＝CO­2 (g) ＋4H2 (g)      △H3＝+165.0 kJ·mol－1

（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为            。

   （2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为            （填序号），其原因是            。

（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H＜0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是           。

（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

         ① O<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为             ；

         ② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为             ；

 ③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为             。

 

甲醇是一种优质的液体燃料，CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

 CO­2(g) +3H2(g) ＝CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1

（1）已知：   2CO­(g) +O2(g) ＝2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g)       △H3

则　CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)　的　△H＝                  。

（2）由CO合成甲醇时，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH      0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是                          。

（3）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g)，

发生反应：CH3OH(g)  CO(g) + 2H2(g)，H2物质的量随

时间的变化如右图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(CH3OH)=               。

该温度下，CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常数

K=            。

相同温度下，若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍，则     是原来的2倍。

a．平衡常数   b．CH3OH的平衡浓度   c．达到平衡的时间  d．平衡时气体的密度

（4）以CH3OH为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH3OH燃料电池。

①充入CH3OH的电极为       极；

②负极反应的电极反应式为                      。

 

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