22.能源問題是我國面臨的重大課題.甲醇屬于再生能源.發展前景非常樂觀. (1)在25℃.101kPa下.1g甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68kJ.請寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式 . (2)以甲醇為燃料可以設計甲醇燃料電池(電極材料均為惰性電極.KOH溶液作電解質溶液).電池反應與甲醇燃燒反應相似.其正極反應式為:3O2+12e-+6H2O=12OH- .則負極反應式為 . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

能源短缺是人類面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發和應用前景.
(1)工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反應II:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
下表所列數據是反應Ⅱ在不同溫度下的化學平衡常數(K)
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①由表中數據判斷△H2
0(填“>”、“<”或“=”),
②若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是
BE
BE
,
A.升高溫度         B.將CH3OH(g)從體系中分離     C.使用合適的催化劑
D.充入He,使體系總壓強增大            E.按原比例再充入 CO和 H2
③某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的恒容密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol?L-1,則CO的轉化率為
80%
80%
,此時的溫度為
250°C
250°C
(從上表中選擇);
④恒溫下,1mol CO和nmol H2在一個容積可變的密閉容器中反應達到平衡后,生成a molCH3OH.若起始時放入3molCO+3nmolH2,則達平衡時生成CH3OH
3a
3a
mol.
(2)某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的原電池裝置.
①該電池工作時,OH-
極移動(填“正”或“負”),
②該電池正極的電極反應式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

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(2013?浦東新區一模)能源短缺是人類面臨的重大問題之一.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發和應用前景.工業上合成甲醇一般采用以下反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+Q
下表所列數據是上述反應在不同溫度下的化學平衡常數(K)
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
(1)在一定條件下將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中發生反應,5分鐘后測得c(H2)=1.5mol/L,則此段時間內的反應速率(用CH3OH表達)
0.15
0.15
mol/(L?min).
(2)由表中數據分析可知,Q
0(填“>”、“<”或“=”).其它條件不變的情況下,若壓縮容器的體積,則平衡
向正反應方向
向正反應方向
移動(“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”),化學平衡常數K
不變
不變
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)在體積一定的密閉容器中,能說明該反應已處于化學平衡狀態的是
c
c
(填編號).
a.V(CO)=1/2V(H2)             b.混合氣體的密度保持不變
c.反應體系中的熱效應不再變化     d.c(CO):c(CH3OH)=1:1
(4)尋找到合適的催化劑是實現反應工業化的關鍵.該反應使用催化劑無法實現的目標是
bd
bd
(填編號).
a.提高單位時間內甲醇的產量      b.增大混合氣體中甲醇的體積分數
c.縮短達到平衡所需時間          d.提高一氧化碳的轉化率.

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(2012?丹東模擬)能源短缺是人類面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源.具有廣泛的開發和應用前景.因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料.
(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ?mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ.mol-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式:
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol

(2)工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應A:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反應B:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH) 與反應溫度T的關系曲線如圖所示,則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H1
0(填“>”、“<”或“=”).
②對于反應A,若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是
BD
BD

A.升高溫度                              B.增加CO2的量
C.充入He,使體系總壓強增大             D.按原比例再充入CO2和H2
③某溫度下,將4mol CO和12mol H2,充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.5mol?L-1,則該溫度下該反應的平衡常數為
0.33
0.33

④.某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極,稀硫酸作電解質溶液.其工作時負極的電極反應式可表示為
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2

(3)對燃煤煙氣中的SO2、NO2設物質的量之比為1:1,與一定量的氨氣、空氣反應,生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產品化肥,則該反應的化學方程式為
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH42SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH42SO4+4NH4NO3

(4)在一定物質的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,則溶液中c(Na+)+c(H+
 c(NO3-)+c(OH-)(填寫“>”“=”或“<”)

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能源短缺是人類面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發和應用前景.工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+Q1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)+Q2
下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(K)
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
(1)在一定條件下將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中發生反應I,5分鐘后測得c(CO)=0.2mol/L,計算此段時間的反應速率(用H2表達)
 
 mol/(L?min).
(2)由表中數據判斷Q1
 
0(填“>”、“<”或“=”).
(3)若容器容積不變,下列措施可提高反應I中CO轉化率的是
 
(選填編號).
a.充入CO,使體系總壓強增大           b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.充入He,使體系總壓強增大            d.原料氣循環使用
(4)寫出反應Ⅱ的平衡常數表達式:K=
 
;由于CO2化學惰性很大,因此找到合適的催化劑是實現該反應工業化的關鍵.該反應使用催化劑無法達到的效果是
 
(選填編號).
a.提高甲醇的單位時間產量      b.提高CO2的轉化率   c.縮短達到平衡所需時間.

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能源短缺是人類面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發和應用前景.
(1)工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反應Ⅱ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是
 
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),
②下表所列數據是反應Ⅱ在不同溫度下的化學平衡常數(K)
I.由表中數據判斷△H2
 
0(填“>”、“<”或“=”).
Ⅱ.若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是
 
(填序號).
A.升高溫度      B.將CH3OH(g)從體系中分離出來      C.使用合適的催化劑
D.充入He,使體系總壓強增大           E.按原比例再充入CO和H2
Ⅲ.
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol?L-1,則CO的轉化率為
 
,此時的溫度為
 
(從上表中選擇);精英家教網
(2)某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理,設計如右圖所示的原電池裝置.
①該電池工作時,OH-
 
極移動(填“正”或“負”),
②該電池正極的電極反應式為
 

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