題目列表(包括答案和解析)
能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反應II: CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
右圖是反應I反應過程中的能量變化曲線。
(1)由右圖可知反應I為 反應(選填”吸熱、放熱”),反應熱△H1=
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(2)反應I在一定體積的密閉容器中進行,能判斷其是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(CH3OH) D.c(CO)=c(CH3OH)
(3)圖中曲線 表示使用催化劑時反應的能量變化。
(4)一定條件下,向體積為2 L的密閉容器中充入2 mol CO2和6 mol H2,一段時間后達到平衡狀態(tài),測得CH3OH(g)的物質(zhì)的量為1mol,則此條件下該反應的化學平衡常數(shù)數(shù)
K值= (用分數(shù)表示),若開始時充入2 mol CH3OH(g) 和2 mol H2O(g)達到相同平衡時CH3OH的轉(zhuǎn)化率為 ,若平衡后在充入4 mol的N2,則C(CO2)是 。
(5)從綠色化學的角度比較上述兩種方法,符合原子經(jīng)濟的是 。(填“I” 或“II”)
(16分)能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上合成甲醇的反應原理為:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃時,將2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時反應將 。
A.向正方向移動 B.向逆方向移動 C.處于平衡狀態(tài) D.無法判斷
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ·mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:
。
(3)以甲醇、氧氣為原料,KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,則負極的電極反應式為 ,(3分)隨著反應的不斷進行溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)如果以該燃料電池為電源,石墨作兩極電解飽和食鹽水,則該電解過程中陽極的電極反應式為 一段時間后NaCl溶液的體積為1L,溶液的pH為12(25℃下測定),則理論上消耗氧氣的體積為 mL(3分)(標況下)。
(14分)能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上合成甲醇的反應原理為:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃時,將2 mol CO、3mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時反應將 。
A.向正方向移動 B.向逆方向移動 C.處于平衡狀態(tài) D.無法判斷
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g)+ 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式: 。
(3)以甲醇、氧氣為原料,KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,則負極的電極反應式為 ,隨著反應的不斷進行溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)如果以該燃料電池為電源,石墨作兩極電解飽和食鹽水,則該電解過程中陽極的電極反應式為 ;如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L,溶液的pH為12(25℃下測定),則理論上消耗氧氣的體積為 mL(標況下)。
能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反應II: CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列數(shù)據(jù)是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
| 溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1 0(填“>”、“=”或“<”)。
②某溫度下,將2 mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,5min后該反應達到平衡,測得c(CO)= 0.2 mol/L,則用H2表示的該反應的反應速率為: ,此時的溫度為 (從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH = -566.0kJ/mol
③ H2O(g)= H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:
(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設(shè)計如圖所示的電池裝置。
①該電池正極的電極反應為 。
② 用該電池電解200mL飽和食鹽水(溶質(zhì)足量),一段時間后,陰極得標況下氣體2.24L,電解后溶液的pH為 (溶液體積變化忽略不計),要使電解后溶液復原,所加物質(zhì)為 (填名稱)。
(10分)能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。(注:“原子經(jīng)濟性”是指,在化學品合成過程中,合成方法和工藝應被設(shè)計成能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中)
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇
反應I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反應II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是: (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g)+ 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ·mol-1
② 2CO (g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ·mol-1
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0kJ·mol-1
請寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式
__________________________________________________
(3)甲醇—空氣燃料電池,電解質(zhì)溶液是:20%~30%的KOH溶液。請寫出甲醇—空氣燃料電池放電時正極的電極反應式。
。
(4)下圖是一個電化學過程示意圖。
① 鋅片上發(fā)生的電極反應式為 。
② 假設(shè)使用甲醇—空氣燃料電池作為本過程中的電源,銅片的質(zhì)量變化96g,則燃料電池理論上需要 mol甲醇。
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