題目列表(包括答案和解析)
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用兩種方法制備甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) DH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ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DH1_______________0(填“<”、“=”或“>”)。
② 某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L密閉容器中充分反應(yīng),4分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡,測得CO的物質(zhì)的量為0.4mol,則CO的反應(yīng)速率為________________,此時的壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的___________倍。
(2)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________,為了加快反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)速率,并且提高H2的轉(zhuǎn)化率,采取的措施是_______________(填寫正確選項(xiàng)的字母)。
a.增大CO2的濃度 b.增大H2的濃度
c.增大壓強(qiáng) d.加入催化劑
(3)工業(yè)上利用CO與水蒸氣的反應(yīng),將有毒的CO轉(zhuǎn)化為無毒的CO2,書寫有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________________。該反應(yīng)在830K下進(jìn)行時,初始濃度到達(dá)平衡的時間有如下的關(guān)系:
CO的初始濃度(mol/L) |
2 |
4 |
1 |
3 |
H2的初始濃度(mol/L) |
3 |
2 |
3 |
3 |
時間(min) |
8 |
6 |
12 |
n |
則n 為________min。
(4)近年來,科研人員新開發(fā)出一種甲醇和氧氣以強(qiáng)堿溶液為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池。該電池中甲醇發(fā)生反應(yīng)的一極為______極、其電極反應(yīng)式為_________________。
(5)用該電池作電源,用惰性電極電解飽和NaCl溶液時,每消耗0.2mol CH3OH,陰極產(chǎn)生標(biāo)況下氣體的體積為 L。
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用兩種方法制備甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) DH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ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 |
CO的初始濃度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 |
H2的初始濃度(mol/L) | 3 | 2 | 3 | 3 |
時間(min) | 8 | 6 | 12 | n |
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
CO的初始濃度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 |
H2的初始濃度(mol/L) | 3 | 2 | 3 | 3 |
時間(min) | 8 | 6 | 12 | n |
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
CO的初始濃度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 |
H2的初始濃度(mol/L) | 3 | 2 | 3 | 3 |
時間(min) | 8 | 6 | 12 | n |
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料氣,其儲運(yùn)、燃燒安全性、理論燃燒溫度等性能指標(biāo)均優(yōu)于液化石油氣,也可用作燃燒電池的燃料,具有很好的好展前景。
(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃燒熱(ΔH)分別為-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,則工業(yè)上利用水煤氣成分按1:1合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為: 。
(2)工業(yè)上采用電浮遠(yuǎn)凝聚法處理污水時,保持污水的pH在5.0,通過電解生成Fe(OH)3膠體,吸附不溶性雜質(zhì),同時利用陰極產(chǎn)生的H2,將懸浮物帶到水面,利于除去。實(shí)驗(yàn)室以二甲醚燃料電池模擬該方法設(shè)計(jì)的裝置如下圖所示:
①乙裝置以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),稀土金屬材料為電極。寫出該燃料電池的正極電極反應(yīng)式 ;下列物質(zhì)可用做電池熔融碳酸鹽的是 。
A.MgCO3 B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.(NH4)2CO3
②寫出甲裝置中陽極產(chǎn)物離子生成Fe(OH)3沉淀的離子方程式 。
③已知常溫下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,電解一段時間后,甲裝置中c(Fe3+)= 。
④已知:H2S的電離平衡常數(shù):K1=9.1×10-8、K2=1.1×10-12;H2CO3的電離平衡常數(shù):K1=4.31×10-7、K2=5.61×10-11。測得電極上轉(zhuǎn)移電子為0.24mol時,將乙裝置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列選項(xiàng)正確的是
A.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:CO2+S2-+H2O=CO32-+H2S
B.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:CO2+S2-+H2O=HCO3-+HS-
C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)
E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)
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