甲醇是一種重要的化工原料。甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源,具有廣泛的應(yīng)用前景,F(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1mol CH3OH和1molH2O,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g),測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下表所示。 
時(shí)間
物質(zhì)
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知:CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變△H3=_____                    。 
②10~30 min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=___________mol/(L·min)。 
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________________。 
④下列措施中能使平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO2)減小的是(雙選)___________。 
A.加入催化劑               B.恒容充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大 
C.將H2(g)從體系中分離     D.再充入1molH2
(2)甲醇在催化劑條件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常溫下,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液過程中,當(dāng)混合液的pH=7時(shí),所消耗的V(NaOH)___(填“<”或“>”或“=”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中,若將甲酸換成鹽酸,請(qǐng)?jiān)趫D中的相應(yīng)位置畫出相應(yīng)的滴定曲線。(1滴溶液約0.04mL) 
(1)①-72.0kJ/mol   (3分)    
② 0.06 (3分)   

④CD (3分,全對(duì)才給分)   
(2)①< (2分) 
②(起點(diǎn)1(1分);20.00mL對(duì)應(yīng)7(1分);兩個(gè)突躍點(diǎn)(1分))(3分)

試題分析: (1)①根據(jù)蓋斯定律和已知方程式,可得甲醇和水蒸氣催化重整的方程式=①-②,所以焓變△H3=?H1—?H2=" —192.9kJ/mol" +120.9kJ/mol=-72.0kJ/mol。
②根據(jù)已知方程式可得反應(yīng)速率v(H2) =3v(CO2)=3×(0.6 mol/L-0.2 mol/L)÷20min="0.06" mol/(L·min)。
③參與該反應(yīng)的都是氣體,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。
④要使n(CH3OH)/n(CO2)減小,則采取的措施必須能使反應(yīng)的平衡正向移動(dòng),所以A項(xiàng)加入催化劑不能改變平衡,A錯(cuò)誤;B項(xiàng)恒容充入氦氣,體系整體壓強(qiáng)增大,但是實(shí)際參與反應(yīng)的氣體濃度沒有發(fā)生改變,所以平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;C項(xiàng)將氫氣從體系和中分離,氫氣濃度減小,平衡正向移動(dòng),C可行;D項(xiàng)再充入H2O,同樣使平衡正向移動(dòng),D可行;故選CD。
(2)①甲酸是一元弱酸,如果甲酸和等濃度的氫氧化鈉等體積混合,則酸堿恰好完全中和生成甲酸鈉鹽溶液,但是甲酸鈉水解呈堿性,所以要是混合后的溶液呈中性,則加入的堿應(yīng)該小于20. 00 mL。
②若將甲酸換成鹽酸,則恰好中和時(shí)溶液呈中性,且消耗的堿與酸體積相等都是20.00ml,所以用氫氧化鈉滴定鹽酸,其滴定曲線滿足一般規(guī)律,起點(diǎn)pH=1,在終點(diǎn)處消耗氫氧化鈉體積約為20.00ml,且溶液pH在4.3-9.7之間存在突變,根據(jù)描述畫出滴定曲線圖應(yīng)該為:
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知下列熱化學(xué)方程式:
Na(g)+Cl(g)=NaCl(s)   ΔH
Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)    ΔH1
Na(s)=Na(g) ΔH2,Na(g)-e=Na(g) ΔH3
Cl2(g)=Cl(g) ΔH4,Cl(g)+e=Cl(g)    ΔH5
則ΔH與ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5的關(guān)系正確的是(  )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
B.ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5
C.ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3-ΔH4+ΔH5
D.ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5-ΔH1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知: Cu (s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+ H2(g)          △H 1
2H2O2(l)=2H2O(l) + O2 (g)                △H 2
2H2(g) + O2(g)=2H2O(l)                 △H 3
則反應(yīng) Cu (s)+H2O2(l)+2H+ (aq)=Cu2+(aq)+ 2H2O(l) 的△H是
A.△H=△H 1+△H 2+△H 3B.△H=△H 1+△H 2-△H 3
C.△H=△H 1+2△H 2+2△H 3D.△H=2△H 1+△H 2+△H 3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。

(1)如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,若①變化是置換反應(yīng),則其化學(xué)方程式可為______________________________________;
圖中變化過程哪些是吸熱反應(yīng)________(填序號(hào))。
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)
方法二 CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)
在25℃、101 kPa下,1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:_____________________________________________;
某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸,若將此CO2完全轉(zhuǎn)化為甲醇,則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是________kJ(保留三位有效數(shù)字)。
(3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2高溫,TiCl4+2CO 已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。
(4)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:
6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)ΔH=+62.2 kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

氯原子對(duì)O3的分解有催化作用:O3+Cl=ClO+O2 ΔH1      ClO+O=Cl+O2ΔH2
該反應(yīng)的能量變化如圖示意,下列敘述中正確的是
A.反應(yīng)O3+ O=2O2的ΔH=E1-E2
B.反應(yīng)O3+ O=2O2的ΔH=E2-E3
C.反應(yīng)O3+ O= 2O2是吸熱反應(yīng)
D.反應(yīng)O3+ O=2O2的ΔH=ΔH1+ΔH2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為(  )。
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列各組變化中,ΔH或Q前者小于后者的一組是(  )。
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
③t ℃時(shí),在一定條件下,將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個(gè)密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)放出的熱量分別為Q1、Q2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH2
A.①②③B.②④C.②③④D.③④

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列熱化學(xué)方程式
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)                     △H1=-393.5 kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(1)                  △H2=-285.8 kJ/mol
(3)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)   △H3=-870.3 kJ/mol
可以計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的△H為
A.△H=+244.1kJ/molB.△H=-488.3 kJ/mol
C.△H=-996.6 kJ/molD.△H=+996.6 kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)能源的開發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展息息相關(guān)。
已知:① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2+3H 2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1:1)充入5L合成塔中.反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示,反應(yīng)過程中P/P0與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是(填字母代號(hào))_____________
A.壓強(qiáng)保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時(shí),以C(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A.向體系中按體積比1:1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入He氣使壓強(qiáng)增大
E.加入一定量的N2
(3)25°C時(shí),BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×1010,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。

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