题目内容

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO­2(g) +3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1     
②2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)         △H3
则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 的△H=               。
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H    0 (填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数     (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

①B极的电极反应式为                     。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole- 时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是                     。
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀       (填“能”或“否”)。

(1)△H1+△H2 -△H3
(2 <
(3)ABE
(4)6.75 
(5)① CH3OH + 3O2- -6e-= CO2+ 2H2O; 
②甲醇不完全被氧化,生成C或CO 或 电池能量转化率达不到100%  (6)否

解析

练习册系列答案
相关题目

碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。
(1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H=           。

(2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H<O测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:

①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)=             。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是        (填编号)。
A.升高温度  B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂  D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3)CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:

弱电解质
H2CO3
NH3.H2O
电离平衡常数( 25℃)
Ka1 = 4.30 × 10一7  Ka2= 5.61× 10一11
Kb = 1.77× 10一5
 
现有常温下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:水解的平衡常数Kh=Kw/Kb,
第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。
①判断该溶液呈     (填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中发生第一步水解的离子方程式               。
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是                              。
A.
B.
C.
D.
(4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是    (填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式:                          。

硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H=" +" 571.2 kJ?mol—1
BaS(s)= Ba(s)+S(s) △H=" +460" kJ?mol—1
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=" -221" kJ?mol—1
则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H=       。 
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。已知As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++ 10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O
当反应中转移电子的数目为2mol时,生成H3AsO4的物质的量为    。
(3)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS—、S2—)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。

①含硫物种B表示      。在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫各物种浓度的大小关系为      (填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS—)+2c(S2—)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]
②NaHS溶液呈碱性,若向溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反应,所得溶液呈强酸性,其原因是     (用离子方程式表示)。
(4)硫的有机物()与甲醛、氯化氢以物质的量之比1:1:1反应,可获得一种杀虫剂中间体X和H2O。
及X的核磁共振氢谱如下图,其中      (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为的核磁共振氢谱图。写出X的结构简式:      。

一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=                 ;根据下图,升高温度,K值将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是  (用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是      (填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
b、混合气体的密度不再改变
c、混合气体的平均相对分子质量不再改变
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是       (填字母)。
a、c(H2)减少
b、正反应速率加快,逆反应速率减慢
c、CH3OH 的物质的量增加
d、重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(5)根据题目有关信息,请在右下坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化(标明信息)。

(6)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,该电池中负极上的电极反应式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,则正极上发生的电极反应为:                                              。

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