【題目】甲醇是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。請(qǐng)回答下列問題:

(1)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是CO(g)2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol1。

已知:2H2(g)O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1;

2CO(g)O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol1;

CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3 kJ·mol1

計(jì)算液體CH3OH的燃燒熱為_______________。

(2)甲醇不完全燃燒產(chǎn)生的CO可利用I2O5來除去,其反應(yīng)為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得的CO2體積分?jǐn)?shù)隨著時(shí)間t變化曲線如圖所示。則:

T2溫度時(shí),0~0.5 min的反應(yīng)速率v(CO)=___________。

T1溫度時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)平衡常數(shù)K=_______(用具體數(shù)值表示)。

③下列說法正確的是_________(填編號(hào))

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.單位時(shí)間內(nèi),消耗a mol CO,同時(shí)消耗2a mol CO2, 表明反應(yīng)v()<v()

D.兩種溫度下,c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng)相等

E.反應(yīng)5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)為吸熱反應(yīng)

【答案】726.5 kJ·mol1 0.8 mol·L1·min1 80% 1024 BC

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。

(2)①先計(jì)算CO2物質(zhì)的量,再計(jì)算CO2的速率,再計(jì)算CO的反應(yīng)速率。

先計(jì)算CO2物質(zhì)的量,再計(jì)算CO改變量,再算CO的轉(zhuǎn)化率和化學(xué)平衡常數(shù)。

根據(jù)化學(xué)平衡判斷的標(biāo)志和改變條件對(duì)平衡的移動(dòng)進(jìn)行分析。

(1)根據(jù)蓋斯定律,第2個(gè)方程式加第3個(gè)方程,減去第1個(gè)方程,再減去第4個(gè)方程得到CH3OH(l) 2O2(g) =2H2O(l) CO2(g) ΔH=-726.5 kJ·mol1,因此液體CH3OH的燃燒熱為726.5 kJ·mol1;

故答案為:726.5 kJ·mol1。

(2)①5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s),該反應(yīng)是等體積反應(yīng),只有CO、CO2為氣體,T2溫度時(shí),CO2物質(zhì)的量為2×0.4 =0.8mol,0~0.5 min的反應(yīng)速率,CO的反應(yīng)速率為0.8 mol·L1·min1;

故答案為:0.8 mol·L1·min1;

②T1溫度時(shí),CO2物質(zhì)的量為2×0.8 =1.6 mol,CO改變量為1.6 mol,CO的轉(zhuǎn)化率為,化學(xué)平衡常數(shù)

故答案為:80%;1024

③A選項(xiàng),該反應(yīng)是等體積反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變,不能做為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故A不符合題意;

B選項(xiàng),反應(yīng)正向移動(dòng),氣體質(zhì)量增加,容器體積不變,密度增大,因此容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B符合題意;

C選項(xiàng),單位時(shí)間內(nèi),消耗a mol CO,同時(shí)消耗2a mol CO2,表明反應(yīng)v()<v(),平衡逆向移動(dòng),故C正確;

D選項(xiàng),兩種溫度下,T2溫度高,因此c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng),T2曲線上壓強(qiáng)大,故D不符合題意;

E選項(xiàng),根據(jù)圖像,從下到上,溫度降低,平衡正向移動(dòng),反應(yīng)為放熱反應(yīng),故E不符合題意;

綜上所述,答案為BC

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某小組采用電滲析法從含NH4H2PO4 (NH4)2HPO4的廢水中回收NH3·H2O H3PO4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )

A.1為陽離子交換膜,膜2為陰離子交換膜

B.a處進(jìn)入稀氨水,d處流出濃H3PO4溶液

C.陰極區(qū)總反應(yīng)式為2H2O2NH42e=2NH3·H2OH2

D.每放出11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2時(shí),能回收98gH3PO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A為電源,B為浸透飽和食鹽水和酚酞的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D為電解槽,其電極材料及電解質(zhì)溶液如圖所示。

(1)閉合K1 ,斷開K2 ,通電后,d端顯紅色,則電源a端為______,cd為惰性電極,c端的電極反應(yīng)是____________________________________

檢驗(yàn)c端產(chǎn)物的方法_______________________________________________

高錳酸鉀液滴現(xiàn)象__________________________________________________

(2)已知C裝置中溶液的溶質(zhì)為Cu(NO3)2X(NO3)3 ,且均為0.1 mol,斷開K1,閉合K2,通電一段時(shí)間后,陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示,Cu2+X3+、H+ 氧化能力由大到小的順序是_______;

3D裝置中反應(yīng)的方程式 ___________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者GeorgeA.Olah提出了甲醇經(jīng)濟(jì)的概念,他建議使用甲醇來代替目前廣泛使用的化石燃料用作能源儲(chǔ)存材料和燃料。

工業(yè)上用天然氣為原料,分為兩階段制備甲醇:

(i)制備合成氣:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0kJ·mol-1

(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.67kJ·mol-1

1)制備合成氣:工業(yè)生產(chǎn)中為解決合成氣中H2過量而CO不足的問題,原料氣中需添加CO2,發(fā)生的反應(yīng)(iii)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17kJ·mol-1,為了使合成氣配比最佳,理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為_____。

2)為節(jié)約化石能源、減少碳排放,用CO2代替CO作為制備甲醇的碳源正成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。

①請(qǐng)寫出二氧化碳加氫合成甲醇的熱化學(xué)方程式_____。

②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料氣中加入一氧化碳可以降低CO2H2反應(yīng)的活化能。在200-360℃,9MPa時(shí)合成氣初始組成H2、COCO2物質(zhì)的量之比721的條件下研究甲醇的合成反應(yīng)。如圖所示,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先減小后增大,分析可能的原因是____

3)工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH=+29.1kJ·mol-1

科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究,部分研究結(jié)果如下:

根據(jù)圖,分析工業(yè)上制取甲酸甲酯時(shí),選擇的合適條件為_____

4)某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH3OH為燃料,該電池工作原理見圖。該反應(yīng)負(fù)極電極反應(yīng)式為_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在初始溫度為500℃、容積恒定為10L的三個(gè)密閉容器中,如圖充料發(fā)生反應(yīng):CO2 (g) +3H2 (g) CH30H(g)H2 O (g)△H= -25kJ/mol。已知乙達(dá)到平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.55倍;乙、丙中初始反應(yīng)方向不同,平衡后對(duì)應(yīng)各組分的體積分?jǐn)?shù)相等。下列分析正確的是

A. 剛開始反應(yīng)時(shí)速率:甲>

B. 平衡后反應(yīng)放熱;甲>

C. 500℃下該反應(yīng)平衡常數(shù):K =3×102

D. a≠0,則0.9<b<l

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一,F(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示,a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是(   )

A.a極是負(fù)極,該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.總反應(yīng)方程式為2H2O2═2H2O

C.b極反應(yīng)是O24OH4e═2H2O

D.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

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【題目】取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯(cuò)誤的是( )

A. b電極是陰極B. a電極與電源的正極相連

C. 電解過程中水是氧化劑D. b電極附近溶液的pH變小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH<0。有下列判斷,其中正確的是(

A.若溫度不變,將容器的體積增大為原來的兩倍,此時(shí)A物質(zhì)的濃度變?yōu)樵瓉淼?/span>0.48倍,則m+np+q

B.若平衡時(shí)AB的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時(shí)AB的物的量之比為nm

C.若溫度不變而壓強(qiáng)增大為原來的兩倍,則達(dá)到新的平衡時(shí)平衡混合物的體積小于原體積的

D.若平衡體系共有amol氣體,再向其中加入bmolB,當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)共有(a+b)mol氣體,則m+n=p+q

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】500 mL 0.1mol·L-1CuSO41 mol·L-1NaC1混合溶液,用石墨為電極電解。一段時(shí)間后在陽極收集到4.48 L(標(biāo)況下)氣體,溶液體積幾乎沒有變化。

計(jì)算: (已知:lg2=0.3,lg3=0.5)

1)陰極析出銅的質(zhì)量為多少克?__________

2)計(jì)算電解后溶液的pH__________

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