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甲醇、乙醇是重要的化工原料,可以用多種方法合成。
已知:H2的燃燒熱為-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃燒熱為-725.8kJ/mol,CH3OH(g)═CH3OH(l)ΔH=-37.3kJ/mol,則CO2與H2反應(yīng)生成甲醇蒸氣和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1
。
(2)若在一恒溫恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AC
AC
。
A.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
B.混合氣體密度不變
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定不變
D.反應(yīng)速率滿足以下關(guān)系:v(CO2)=3v(H2
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物質(zhì)的量濃度之比為1:3:1:1
F.單位時(shí)間內(nèi)斷裂3NAH-H鍵的同時(shí)形成2molH-O鍵
(3)如表所列數(shù)據(jù)是CO和H2形成CH3OH的反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度℃ 250 300 350
K 2.041 0.270 0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的ΔH
0(填“>”“=”或“<”)。
(4)甲醇也可由CO和H2合成,發(fā)生CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)反應(yīng),T1℃時(shí),在一個(gè)體積為1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2,經(jīng)過5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為80%e,則5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為v(H2)=
0.32mol/(L?min)
0.32mol/(L?min)
。此時(shí),這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)是
2.041
2.041
,反應(yīng)溫度為
250
250
℃。
(5)甲醇燃料電池由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高,對(duì)環(huán)境無污染、可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。其工作原理如圖,質(zhì)子交換膜左右兩側(cè)的溶液均為1L1.5mol/LH2SO4溶液。通入氣體a的電極是電池的
負(fù)
負(fù)
(填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)式為
CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
。
菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1;AC;<;0.32mol/(L?min);2.041;250;負(fù);CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.某溫度下,降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化發(fā)生聚合反應(yīng):n菁優(yōu)網(wǎng)
    催化劑
    菁優(yōu)網(wǎng)。在不同時(shí)刻測(cè)得反應(yīng)物濃度與時(shí)間關(guān)系如下表:
    t/min 0 25 75 105 125 150 250
    c(降冰片烯)/(mol?L-1 3.00 2.70 a 1.74 1.50 1.20 0
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:10引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.含氮化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有多種影響,化學(xué)工作者設(shè)計(jì)了如下再利用的方案:
    (1)以NH3和CO2為原料合成化肥-尿素[CO(NH22],兩步反應(yīng)的能量變化如圖:
    ①該反應(yīng)在
     
    (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
    ②已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢,可推測(cè)E1
     
    E3(填“>”“<”或“=”)。
    ③該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,下列措施能提高NH3轉(zhuǎn)化率的是
     

    A.選用更有效的催化劑
    B.升高反應(yīng)體系的溫度
    C.降低反應(yīng)體系的溫度
    D.縮小容器的體積
    (2)氨的催化氧化過程可發(fā)生以下兩種反應(yīng),該過程易受催化劑選擇性影響。
    Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)     ΔH<0;
    Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)     ΔH<0;
    在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH3和1.55molO2,一定時(shí)間段內(nèi),在催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)。生成物NO和N2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①當(dāng)溫度處于400℃~840℃時(shí),N2的物質(zhì)的量減少,NO的物質(zhì)的量增加,其原因是
     
    。
    ②840℃時(shí),反應(yīng)以反應(yīng)Ⅰ為主,則NH3的轉(zhuǎn)化率為
     
    。(保留小數(shù)點(diǎn)后2位,下同);若520℃時(shí)起始?jí)簭?qiáng)為p0,恒溫下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp=
     
    (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。
    (3)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種新型環(huán)保型堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式:
     
    。假設(shè)使用肼-空氣燃料電池電解精煉銅(已知銅的摩爾質(zhì)量為64g/mol),陰極質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣
     
    L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
  • 3.(1)發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知?br />N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ?mol-1
    N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ?mol-1
    則肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)各amol充入1升恒容密閉反應(yīng)器發(fā)生如下反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)。某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,則a=
     
    ,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為
     
    (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
    (3)已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,某同學(xué)設(shè)想用下列流程得到BaCl2,BaSO4
    飽和
    N
    a
    2
    C
    O
    3
    溶液
    BaCO3
    鹽酸
    BaCl2則①的離子方程式為
     
    ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
     
    。
    (4)堿性鋅錳干電池是一種一次性電池,電極為Zn、碳棒,MnO2和KOH等組成的糊狀填充物為電解質(zhì)。該電池放電過程會(huì)產(chǎn)生MnOOH,則該電池放電時(shí)正極電極反應(yīng)為
     
    。
    (5)以Fe、石墨作電極,NaOH作電解質(zhì)溶液,可制取有廣泛用途的Na2FeO4。在制備時(shí),
     
    作陽極,陽極電極反應(yīng)為
     
    。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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