甲醇燃料分為甲醇汽油和甲醇柴油。工業(yè)上合成甲醇的方法很多。
(1)一定條件下發(fā)生反應(yīng):
①CO­2(g) +3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1     
②2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)         △H3
則CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 的△H=               。
(2)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng): CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他條件不變,在300℃和500℃時(shí),物質(zhì)的量n(CH3OH) 與反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示。該反應(yīng)的△H    0 (填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的產(chǎn)率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.縮小容器體積
B.降低溫度
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.將甲醇從混合體系中分離出來
(4)CH4和H2O在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,T℃時(shí),向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小時(shí)后測(cè)得反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為50% ,計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)     (結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)。
(5)以甲醇為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:

①B極的電極反應(yīng)式為                     。
②若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole- 時(shí),實(shí)際上消耗的甲醇的質(zhì)量比理論上大,可能原因是                     
(6)25℃時(shí),草酸鈣的Ksp=4.0×10-8,碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸鉀溶液20ml,能否產(chǎn)生沉淀       (填“能”或“否”)。

(1)△H1+△H2 △H3
(2 <
(3)ABE
(4)6.75 
(5)① CH3OH + 3O2- -6e-= CO2+ 2H2O; 
②甲醇不完全被氧化,生成C或CO 或 電池能量轉(zhuǎn)化率達(dá)不到100%  (6)否

解析

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:填空題

碳和碳的化合物廣泛的存在于我們的生活中。
(1)根據(jù)下列反應(yīng)的能量變化示意圖,2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H=           。

(2)在體積為2L的密閉容器中,充人1 mol CO2和3mol H,一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H<O測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,H2O的平均反應(yīng)速率v(H2O)=             。
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是        (填編號(hào))。
A.升高溫度  B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出
C.選擇高效催化劑  D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3)CO2溶于水生成碳酸。已知下列數(shù)據(jù):

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3.H2O
電離平衡常數(shù)( 25℃)
Ka1 = 4.30 × 10一7  Ka2= 5.61× 10一11
Kb = 1.77× 10一5
 
現(xiàn)有常溫下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Kb
第一步水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Ka2。
①判斷該溶液呈     (填“酸”、“中”、 “堿”)性,寫出該溶液中發(fā)生第一步水解的離子方程式               。
②下列粒子之間的關(guān)系式,其中正確的是                              。
A.
B.
C.
D.
(4)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中,利用特殊電極材料以CO和O2為原料做成電池。原理如圖所示:通入CO的管口是    (填“c”或“d”),寫出該電極的電極反應(yīng)式:                          。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

根據(jù)下列條件計(jì)算有關(guān)反應(yīng)的焓變:
(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)已知下列反應(yīng)數(shù)值:

反應(yīng)序號(hào)
化學(xué)反應(yīng)
反應(yīng)熱

Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH1=-26.7 kJ·mol-1

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH2=-50.8 kJ·mol

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
ΔH3=-36.5 kJ·mol-1

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
ΔH4
 
則反應(yīng)④的ΔH4=____________ kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

硫在地殼中主要以硫化物、硫酸鹽等形式存在,其單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)已知:重晶石(BaSO4)高溫煅燒可發(fā)生一系列反應(yīng),其中部分反應(yīng)如下:
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H=" +" 571.2 kJ?mol1
BaS(s)= Ba(s)+S(s) △H=" +460" kJ?mol1
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=" -221" kJ?mol—1
則:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H=       。 
(2)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料。已知As2S3和HNO3有如下反應(yīng):
As2S3+10H++ 10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O
當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2mol時(shí),生成H3AsO4的物質(zhì)的量為    。
(3)向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中主要含硫各物種(H2S、HS、S2)的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與滴加鹽酸體積的關(guān)系如下圖所示(忽略滴加過程H2S氣體的逸出)。

①含硫物種B表示      。在滴加鹽酸過程中,溶液中c(Na+)與含硫各物種濃度的大小關(guān)系為      (填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS)+2c(S2)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS)+c(S2)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS)+c(S2)]
②NaHS溶液呈堿性,若向溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反應(yīng),所得溶液呈強(qiáng)酸性,其原因是     (用離子方程式表示)。
(4)硫的有機(jī)物()與甲醛、氯化氫以物質(zhì)的量之比1:1:1反應(yīng),可獲得一種殺蟲劑中間體X和H2O。
及X的核磁共振氫譜如下圖,其中      (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)為的核磁共振氫譜圖。寫出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中反應(yīng):CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                 ;根據(jù)下圖,升高溫度,K值將       (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)500℃時(shí),從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是  (用nB、tB表示)。
(3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是      (填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
b、混合氣體的密度不再改變
c、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃時(shí),將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是       (填字母)。
a、c(H2)減少
b、正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
c、CH3OH 的物質(zhì)的量增加
d、重新平衡時(shí)c(H2)/ c(CH3OH)減小
(5)根據(jù)題目有關(guān)信息,請(qǐng)?jiān)谟蚁伦鴺?biāo)圖中標(biāo)示出該化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化(標(biāo)明信息)。

(6)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是:2CH3OH–12e+16OH= 2CO32+ 12H2O ,則正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:                                              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根據(jù)圖1提供的信息,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                      ,在圖1中曲線       (填“a”或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。 

(2)在恒容容器中,下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是    。 
A.3v(H2)=2v(NH3)
B.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N2的同時(shí)生成2n mol NH3
C.混合氣體的密度不再改變
D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(3)一定溫度下,向2 L密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持體積不變,0.5 min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器中有0.4 mol NH3,則平均反應(yīng)速率v(N2)=      ,該溫度下的平衡常數(shù)K=       。若升高溫度,K值變化    (填“增大”、“減小”或“不變”)。 
(4)為了尋找合成NH3的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
 
T(℃)
 
n(N2)/n(H2)
 
p(MPa)
 

 
450
 
1/3
 
1
 

 
  
 
  
 
10
 

 
480
 
  
 
10
 
 
A.請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
B.根據(jù)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的特點(diǎn),在給出的坐標(biāo)圖2中,畫出其在1 MPa和10 MPa條件下H2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖,并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

能源危機(jī)是當(dāng)前全球問題,開源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。
(1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號(hào))。
a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求
c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉、減少使用煤、石油等化石燃料
d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生
(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?nèi)紵鯕獠蛔銜r(shí)生成一氧化碳,充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下,金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為________。
②12 g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36 g,該過程放出的熱量________。
(3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為________kJ·mol-1
(4)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫出CO和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

近幾年,大氣污染越來越嚴(yán)重,霧霾天氣對(duì)人們的生活、出行、身體健康產(chǎn)生許多不利的影響。汽車尾氣是主要的大氣污染源。降低汽車尾氣危害的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生的反應(yīng)為:

,△H=__________kJ(用含a、b、c、d的式子表示)。
(2)某溫度下,向容積為1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。

回答下列問題:
①該溫度下,化學(xué)平衡常數(shù)K=___________,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為__________。
②A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率逆(CO)___________B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率(NO)(填“>”、“<”或“=”)。
③下列圖像正確且能表明在時(shí)間T1時(shí)刻反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是__________。

如果該反應(yīng)達(dá)平衡后,降低溫度,平衡常數(shù)增大,則△H___________0(填“>”、“< ”或“=”)
④達(dá)平衡后,將容器的容積擴(kuò)大一倍,下列說法正確的是

A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.CO的體積分?jǐn)?shù)增大
C.平衡常數(shù)減小D.一氧化碳的濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式:                                                                  ;
(2)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含氯化亞鐵雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液,后按如圖步驟進(jìn)行提純:

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表

金屬離子
Fe3+
Fe2+[來源:學(xué)&科&
Cu2+
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH
1.9
7.0
4.7
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH
3.2
9.0
6.7
 
請(qǐng)回答下列問題:
①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪種好,為什么?
          ;該反應(yīng)的離子方程式為                        。
②溶液II中除Cu2+外,還有     金屬離子,如何檢驗(yàn)其存在             。
③物質(zhì)Y不能為下列的           
a.CuO  b.Cu(OH)2  c.CuCO3  d.Cu2(OH)2CO3    e.CaO   f.NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是              。

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