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【題目】工業(yè)上一般以COH2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:

CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H

1)已知CO(g)、H2(g)的標準燃燒熱分別為 △H=283kJmol-1, △H=286kJmol-1,且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=761kJmol-1;則CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H= ___________。

2)為了提高COH2制備甲醇生產效率和產量;工業(yè)生產中通常采取的措施是___________________________________________。(寫出兩點)

3)實驗室模擬用COH2反應來制甲醇,在250 ℃下,將一定量的COH2投入10 L的密閉容器中,各物質的物質的量濃度(mol·L-1)變化如下表所示:

2 min

4 min

6 min

CO

0.07

0.05

0.05

H2

x

0.10

0.10

CH3OH

0.03

0.05

0.05

①250 ℃時,該反應的平衡常數K=___________;

在圖1中畫出反應開始至第6 minH2的物質的量的變化曲線,并標出合適的縱坐標。_______

4)利用電解甲醇水溶液制備氫氣最大的優(yōu)點就是需要的電壓低,裝置如圖2,寫出 陽極電極反應方程式____________________________________________________,電解的總反應化學方程式__________________________________________。

【答案】94 kJmol-1 原料循環(huán)使用,使用催化劑,及時將甲醇液化分離,控制合適溫度,高壓 100 CH3OH6e+ H2O= CO2↑+6 H+ CH3OH+ H2O CO2↑+3H2

【解析】

1)已知CO(g)、H2(g)的標準燃燒熱分別為 △H=283kJmol-1, △H=286kJmol-1,則①CO(g)+ 1/2O2(g)= CO2(g) △H=283kJmol-1,②H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l) △H=286kJmol-1CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=761kJmol-1,①+②2-③:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H=94 kJmol-1。答案:-94 kJmol-1

2)由CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H=94 kJmol-1可知提高COH2制備甲醇生產效率和產量,需要采取的措施是:原料循環(huán)使用,使用催化劑,及時將甲醇液化分離,控制合適溫度,高壓。答案:原料循環(huán)使用,使用催化劑,及時將甲醇液化分離,控制合適溫度,高壓。

3根據圖表可知4minCO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)反應達到平衡,此時各物質的濃度為:c(CO)= 0.05 mol·L-1, c(H2)= 0.10 mol·L-1, c(CH3OH )=0.05 mol·L-1,所以該反應的平衡常數K= c(CH3OH )/ c(CO) c2(H2)= 0.05/0.050.10)2=100。

② CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)

初始濃度(mol·L-1 x y 0

變化濃度(mol·L-1 0.05 0.10 0.05

平衡濃度(mol·L-1 0.05 0.10 0.05

所以x=0.10 mol·L-1, y=0.20 mol·L-1c(H2)初始=0.20 mol·L-1,平衡濃度為c(H2)平衡=0.10 mol·L-1,反應開始至第6 minH2的物質的量的變化曲線為

。

4)利用電解甲醇水溶液的裝置圖 CH3OHCO2C元素的化合價升高,失電子,做陽極,則陽極電極反應方程式為:CH3OH6e+ H2O= CO2↑+6 H+ ;陰極是H2OH2發(fā)生了還原反應,所以電解的總反應化學方程式CH3OH+H2O CO2↑+3H2。答案:CH3OH6e+ H2O= CO2↑+6 H+;CH3OH+ H2O CO2↑+3H2

。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據下列實驗和現象,所得實驗結論正確的是(  )

選項

實驗

現象

實驗結論

A

向某溶液中先滴加適量稀硝酸,再滴加少量BaCl2溶液

出現白色沉淀

原溶液中含有SO42-、SO32-、HSO3-中的一種或幾種

B

向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀硫酸

在管口觀察到紅棕色氣體

HNO3分解成了NO2

C

左邊棉球變?yōu)槌壬,右邊棉球變(yōu)樗{色

氧化性:Cl2>Br2>I2

D

SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液

出現白色沉淀

得到的沉淀只有BaSO4

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】反應A(g)B(g) C(g)D(g)過程中能量變化如圖,下列說法正確的是(

A. 該反應為吸熱反應

B. 升高溫度,利于A的轉化率增大

C. 加入催化劑時,可以降低反應熱

D. 增大壓強,能夠縮短反應達到平衡狀態(tài)的時間

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海水的綜合利用一直是研究課題。某地天然海水(主要含Na、K、Ca2Mg2、Cl、SO42、Br、CO32HCO3等離子),研究用海水吸收燃煤排放的含有SO2煙氣的工藝流程如圖所示,下列說法中正確的是

A.工藝中天然海水顯酸性

B.氧化過程中可能發(fā)生的離子反應為2SO22H2OO2=4H2SO42

C.排入大海的溶液與天然海水相比,只有SO42數量發(fā)生了變化

D.若將氧化后的液體進行蒸發(fā)結晶,得到的晶體中CaSO4含量最高

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在不同溫度下,水溶液中c(H)c(OH)關系如圖所示。下列說法不正確的是

A. 圖中五點Kw間的關系:B>C>A=D=E

B. 在溫度不變的水中,加入適量的NH4Cl,無法實現從A點變到C

C. D點對應的水溶液中,可能有NH4+、Fe3+、Cl、NO3大量同時存在

D. 若處在B點時,將pH =2的硫酸溶液與 pH = 10KOH溶液等體積混合,所得溶液呈中性

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】葡萄糖酸鋅作為補鋅藥,具有見效快、吸收率高、副作用小、使用方便等優(yōu)點。某學習小組在實驗室以葡萄糖和氧化鋅為主要原料合成該物質。

反應原理:CH2OH(CHOH)4CHO + H2O2 CH2OH(CHOH)4COOH + H2O

2CH2OH(CHOH)4COOH + ZnO Zn[CH2OH(CHOH)4COO] 2 + H2O

設計的合成路線為:

相關信息如下:

葡萄糖酸鋅易溶于水,在乙醇與水的混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數的變化曲線示意圖如圖1

實驗中所涉及的部分裝置如圖所示(圖2裝置先制備葡萄糖酸,再與ZnO反應制備

葡萄糖酸鋅),圖3為抽濾裝置

請根據以上信息,回答下列問題:

1)圖2中恒壓滴液漏斗的支管的作用是___________,圖3a裝置的名稱____________

230%H2O2所用的物質的量大概是葡萄糖的3倍,而且并未一次性與葡萄糖混合,而是利用恒壓滴液漏斗緩慢滴加的理由_________________________________。

3)操作A______________,物質B________________。

4)抽濾完畢或中途停止抽濾時,應先___________________,然后____________________。

5)三頸燒瓶中的葡萄糖酸鋅晶體轉入到抽濾裝置中時,瓶壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將瓶壁上的晶體沖洗下來后轉入到抽濾裝置中,下列液體最合適的是_______。

A 無水乙醇 B 飽和NaCl溶液 C 70%乙醇水溶液 D 濾液

6)下列說法正確的是________

A 用銀氨溶液來替代30%H2O2將葡萄糖轉變成葡萄糖酸,既經濟又方便

B ZnO粉末與葡萄糖酸反應時,利用磁力攪拌可以增大ZnO粉末與葡萄糖酸的接觸面積,加快反應速率

C 在抽濾過程中,如果吸濾瓶中的液體快接近支管口時,則拔掉吸濾瓶上的橡皮管,并從吸濾瓶的支管口倒出溶液

D 將葡萄糖酸鋅晶體放在干燥器中可以防潮,在干燥器中放有干燥劑,并添加了無水CoCl2來指示是否得更換干燥劑,如果CoCl2為藍色,說明干燥劑已經失效

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】ClO2代替漂白粉等含氯消毒劑可以減少對人體的危害,但ClO2不易儲存和運輸,因此將其制成亞氯酸鈉。

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,溫度過高易分解,適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O

②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下較安全;

1)在發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是___(填序號)。

ASO2氧化成SO3,增強酸性

B稀釋ClO2以防止爆炸

CNaClO3氧化成ClO2

2)提高“ClO2發(fā)生器反應速率的措施有___

3)吸收塔內反應的離子方程式為___。

4)采取減壓蒸發(fā)而不用常壓蒸發(fā),原因是___。

5)測定粗產品中亞氯酸鈉的含量,實驗如下:

a.準確稱取所得亞氯酸鈉樣品mg于小燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應,將所得混合液配成250 mL待測溶液。(已知:ClO24I4H2H2O2I2Cl)

b.移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用c mol·L1Na2S2O3標準液滴定至終點,重復2次,測得平均值為V mL。(已知:I22S2O322IS4O62)

①達到滴定終點時的現象為___

②該樣品中NaClO2的質量分數為___(用含m、c、V的代數式表示,結果需化簡)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖所示,下列有關反應的敘述錯誤的是(

A.開始反應時,正反應速率最大,逆反應速率為零

B.隨著反應的進行,正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大

C.反應到達時,正反應速率與逆反應速率相等,反應停止

D.反應在之后,正反應速率與逆反應速率相等,反應達到化學平衡狀態(tài)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】將10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空密閉容器內,一定溫度下發(fā)生如下反應:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),在最初的0.2 s內,消耗H2的平均速率為0.06 mol·L1·s1,則在0.2 s末,容器中NH3的物質的量是

A. 0.12 molB. 0.08 molC. 0.04 molD. 0.8 mol

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