甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油.工业上合成甲醇的方法很多.(1)一定条件下发生反应:CO2(g) +3H2(g) ＝CH3OH(g)+H2O(g) △H12CO (g) +O2(g) ＝2CO2(g) △H22H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g) △H3则 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 的△H＝ .(2)在容积为2L的密闭容器中进行� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
CO₂(g) +3H₂(g) ＝CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁
2CO (g) +O₂(g) ＝2CO₂(g)  △H₂
2H₂(g)+O₂(g) ＝2H₂O(g)   △H₃
则　CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)　的△H＝               。
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH₃OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H    0 （填>、<或=）。

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

A．缩小容器体积

B．降低温度

C．升高温度

D．使用合适的催化剂

E．将甲醇从混合体系中分离出来
（4）CH₄和H₂O在催化剂表面发生反应CH₄+H₂O

CO+3H₂，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH₄和1 mol H₂O(g)，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH₄的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数（结果保留小数点后两位数字）。
（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

①B极的电极反应式为                     。
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole^-时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是                     。
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10^-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10^-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10^-4 mol·L^-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀       （填“能”或“否”）。

（1）△H₁+△H₂－△H₃ （2）＜（3）ABE （4）6.75
（5）①CH₃OH + 3O^2- -6e^-= CO₂+ 2H₂O；②甲醇不完全被氧化，生成C或CO 或电池能量转化率达不到100% 其它合理答案都可以（6）否

解析试题分析：（1）根据盖斯定律计算：总反应为①+②－③，总反应的△H同样变化。
（2）从300℃到500℃，n(CH₃OH)减小，说明升温化学平衡逆向移动，反应的△H＜0。
（3）反应是气体体积减小的放热反应，提高甲醇的产率，可采取的措施加压缩小容器体积；降低温度；将甲醇从混合体系中分离出来等方法使反应平衡正向移动。
（4）反应的平衡常数按三步法计算(1L容器中物质的物质的量就是它的浓度)：
CH₄+ H₂OCO + 3H₂
始： 1    1         0    0
变：0.5   0.5       0.5 1.5
平：0.5   0.5       0.5 1.5
K===6.75。
（5）①B极是CH₃OH进入的负极，与电解质过来的O^2-反应，失去电子生成CO₂和H₂O。②实际上消耗的甲醇的质量比理论上大的原因分析：从反应限度来看，甲醇没有参加全部反应；从转化程度来看，甲醇将碳元素可以变化为0、+2、+4价，其中生成单质碳和CO时转移的电子少；从能量转化来看，化学能除了变为电能，还产生了热能。
（6）碳酸钙的饱和溶液中c(Ca²⁺)=c(CO₃^2-)= mol·L^-1=5×10^-5 mol·L^-1，稀释1倍减半；若溶液加入草酸钾不反应，最大c(C₂O₄^2-)=4.0×10^-4 mol·L^-1，这时c(Ca²⁺)·c(C₂O₄^2-)=4.0×10^-4×2.5×10^-5=1.0×10^-8＜4.0×10^-8，不会有沉淀。
考点：化学反应原理综合。化学反应热、反应的转化特征及平衡常数计算、难溶物沉淀可能性的计算。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

以下是一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)数据，回答下列问题：

化合物	燃烧热	化合物	燃烧热
甲烷	891．0	正丁烷	2 878．0
乙烷	1560．8	异丁烷	2 869．6
丙烷	2 221．5	2-甲基丁烷	3 531．3

（1）已知：物质的能量越高越不稳定，根据表中的数据，比较正丁烷、异丁烷的热稳定性：正丁烷______异丁烷(填“>”、“＝”或“<”)。
（2）写出乙烷燃烧的热化学方程式：________________________
（3）相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量______(填“越多”、“越少”或“相同”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

汽车尾气中的NO_x是大气污染物之一，科学家们在尝试用更科学的方法将NO_x转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。
（1）压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将NO_x转变成无毒的CO₂和N₂。
①CH₄(g)＋4NO₂(g) 4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₁＜0
②CH₄(g)＋4NO(g)2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H₂＜0
③CH₄(g) ＋2NO₂(g)N₂(g) ＋CO₂(g) ＋2H₂O(g) △H₃＝         。（用△H₁和△H₂表示）
（2）在恒压下，将CH₄(g)和NO₂(g)置于密闭容器中发生化学反应③，在不同温度、不同投料比时，NO₂的平衡转化率见下表：

投料比[n(NO₂) / n(CH₄)]	400 K	500 K	600 K
1	60%	43%	28%
2	45%	33%	20%

①写出该反应平衡常数的表达式K=         。
②若温度不变，提高[n(NO₂) / n(CH₄)]投料比，则K将         。（填“增大”、“减小”或“不变”。）
③400 K时，将投料比为1的NO₂和CH₄的混合气体共0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时NO₂的体积分数        。
（3）连续自动监测氮氧化物（NO_x）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

图1                                    图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式：                                。
②收集某汽车尾气经测量NO_x的含量为1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×10⁴L（标准状况下）该尾气需要甲烷30g，则尾气中V(NO)︰V(NO₂)=
（4）在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH₄，然后再分别充入等量的NO和NO₂。在不同温度下，同时分别发生②③两个反应：并在t秒时测定其中NO_x转化率，绘得图象如图2所示：
①从图中可以得出的结论是
结论一：相同温度下NO转化效率比NO₂的低
结论二：在250℃-450℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，450℃-600℃时NO_x转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO₂和CH₄反应中，提高NO₂转化率的措施有_________。(填编号)
A．改用高效催化剂     B．降低温度     C.分离出H₂O(g)       D．增大压强
E．增加原催化剂的表面积   F．减小投料比[n(NO₂) / n(CH₄)]

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

已知H⁺(aq)+OH^-(aq)H₂O(l)　ΔH="-57.3" kJ·mol^-1,回答下列问题。
(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出　　　　kJ的热量。
(2)用含2 mol H₂SO₄的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热为　　　　　　。
(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸,反应放出的热量　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)原来(1)放出的热量。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题:
用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:N₂+3H₂2NH₃。已知,在常温下,1 g H₂完全转化为NH₃,放出的热量为15.4 kJ。
(1)请写出该反应的热化学方程式　。
(2)如果一个反应的ΔH-TΔS<0,则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS="-198.2" J·K^-1·mol^-1。则上述氨气的合成反应在常温下　　　　(填“能”或“不能”)自发进行。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

已知各破坏1 mol N≡N键、H—H键和N—H键分别需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ、391 kJ。计算1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)完全转化为NH₃(g)的能量变化理论值为。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
（1）N₂、O₂和H₂相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)     H=+180．5kJ·mol^-1；
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   H =-483．6 kJ·mol^-1；
N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)   H =-92．4 kJ·mol^-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                。
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) H<0。
一定温度下，将2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

①NO的平衡转化率为   ，0~20min平均反应速率v(NO)为             。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N₂各0．8 mol，则化学平衡将         移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X，反应由原平衡I达到新平衡II，变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是      (填字母代号)。

催化剂

（3）某化学小组拟设计以N₂和H₂为电极反应物，以HCl—NH₄Cl为电解质溶液制成燃料电池，则该电池的正极反应式为。假设电解质溶液的体积不变，下列说法正确的是 (填字母代号)。
a．放电过程中，电解质溶液的pH保持不变
b．溶液中的NH₄Cl浓度增大，但Cl^-离子浓度不变
c．每转移6．02

10²³个电子，则有标准状况下11．2L电极反应物被氧化
d．为保持放电效果，电池使用一段时间需更换电解质溶液

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

能源危机促使世界各国寻找新的替代能源和开展对已有能源“高效利用”的技术研发。设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。以丁烷（已知丁烷的燃烧热为2 877.6 kJ·mol^－1）为代表回答下列问题：
（1）写出丁烷燃烧的热化学方程式：________________；
（2）正丁烷的燃烧热：2 878 kJ·mol^－1，异丁烷的燃烧热：2 869 kJ·mol^－，正丁烷转化为异丁烷的过程中________（填“放出”或“吸收”）能量。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。

据此判断:
①该反应的ΔH　　0(填“>”或“<”)。
②在T₂温度下,0～2 s内的平均反应速率v(N₂)=　　　　。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂,在上图中画出c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是　　　　(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH₄(g)+2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)     ΔH₁="-867" kJ/mol
2NO₂(g)N₂O₄(g)   ΔH₂="-56.9" kJ/mol
写出CH₄(g)催化还原N₂O₄(g)生成N₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式:　                 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为　                   。

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学