6 g CO和H2组成的混合气体与足量氧气充分燃烧后.立即将全部燃烧产物通过足量Na2O2固体.固体质量增加A.2.1 gB.3.6 gC.7.2 gD.8.4 g 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

二甲醚（CH₃OCH₃）是无色气体，可作为一种新型能源．由合成气（组成为H₂、CO和少量的CO₂）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（Ⅰ）CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-90.1kJ?mol^-1
（Ⅱ）CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-49.0kJ?mol^-1
水煤气变换反应：
（Ⅲ）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）△H₃=-41.1kJ?mol^-1
二甲醚合成反应：
（Ⅳ）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₄=-24.5kJ?mol^-1
回答下列问题：
（1）Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一．工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是

Al₂O₃（铝土矿）+2NaOH+3H₂O=2NaAl（OH）₄，NaAl（OH）₄+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，2Al（OH）₃

△

.

Al₂O₃+3H₂O

Al₂O₃（铝土矿）+2NaOH+3H₂O=2NaAl（OH）₄，NaAl（OH）₄+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，2Al（OH）₃

△

.

Al₂O₃+3H₂O

（以化学方程式表示）．
（2）分析二甲醚合成反应（Ⅳ）对于CO转化率的影响

消耗甲醇，促进甲醇合成反应（Ⅰ）平衡右移，CO转化率增大；生成的H₂O，通过水煤气变换反应（Ⅲ）消耗部分CO

．
（3）由H₂和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为

2CO（g）+4H₂（g）=CH₃OCH₃+H₂O（g）△H=-204.7kJ?mol^-1

．根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响

该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H₂转化率增大，CH₃OCH₃产率增加．压强升高使CO和H₂浓度增加，反应速率增大

．
（4）有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al₂O₃）、压强为5.0MPa的条件下，由H₂和CO直接制备二甲醚，结果如图所示．其中CO转化率随温度升高而降低的原因是

反应放热，温度升高，平衡左移

．
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW?h?kg^-1）．若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为

CH₃OCH₃+3H₂O=2CO₂+12H⁺+12e^-

，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生

12

个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E=

1.2V×

1000g

46g/mol

×12×96500C/mol

1Kg

3.6×106J?kw-1?h-1

=8.39KW?h?kg^-1

1.2V×

1000g

46g/mol

×12×96500C/mol

1Kg

3.6×106J?kw-1?h-1

=8.39KW?h?kg^-1

（列式计算．能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW?h=3.6×10⁶J）．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2013?济南一模）目前工业上有一种用CO₂来生产燃料甲醇的方法，可以将CO₂变废为宝．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=^_556.0kJ?mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=^_447.8 kJ?mol^-1

（2）某同学利用甲醇燃料电池为电源，设计了一种电解法制取Fe（OH）₂的实验装置（如图），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．则电源中a极为

正

极（填“正”或“负”），其电极反应式为

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

．装置上端A极电极材料是

Fe

（填化学式），B电极上的电极反应式为

2H⁺+2 e^-=H₂↑

．
（3）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H₂O	CO	CO₂
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①该反应的正反应为

放

（填“吸”或“放”）热反应．
②实验1中，以v（H₂）表示的平均反应速率为

0.16mol/（L?min）

．
③900℃时，按CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）和 H₂（g）的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器，则此时反应的v（正）

＜

v（逆）（填“＞”“＜”或“=”中之一）．
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是

使用了催化剂；加大了压强

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2013?泰安一模）研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义．
（1）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下两组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度℃	CO	H₂O	H₂	CO	达到平衡所需时间/min
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①实验1中以CO₂表示的反应速率为

0.13mol/（L?min）

（保留2位小数）；
②该反应为

放热

（填“吸热”或“放热”）反应；
③实验2的平衡常数为

0.17

．
（2）已知在常温常压下：
2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol

．
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co²⁺被氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把甲醇氧化成CO₂而除去（Co³⁺的还原产物是CO²⁺）．
①写出阳极电极反应式

Co²⁺-e^-=Co³⁺

；
②写出除去甲醇的离子方程式

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺

．

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科目：高中化学 来源：济南一模 题型：问答题

目前工业上有一种用CO₂来生产燃料甲醇的方法，可以将CO₂变废为宝．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=^_556.0kJ?mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式______
（2）某同学利用甲醇燃料电池为电源，设计了一种电解法制取Fe（OH）₂的实验装置（如图），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．则电源中a极为______极（填“正”或“负”），其电极反应式为______．装置上端A极电极材料是______（填化学式），B电极上的电极反应式为______．
（3）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H₂O	CO	CO₂
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①该反应的正反应为______（填“吸”或“放”）热反应．
②实验1中，以v（H₂）表示的平均反应速率为______．
③900℃时，按CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）和 H₂（g）的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器，则此时反应的v（正）______v（逆）（填“＞”“＜”或“=”中之一）．
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是______．

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科目：高中化学 来源： 题型：

甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为：

CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） ΔH < 0。

原料气的加工过程中常常混有一定量CO₂，为了研究不同温度下CO₂对该反应的影响，以CO₂、CO和H₂的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见下表：

CO₂%-CO%- H₂% （体积分数）		03070			22870			42670			82270			201070
反应温度/℃		225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250
碳转化率（%）	CH₃OH	4.9	8.8	11.0	36.5	50.7	68.3	19.0	33.1	56.5	17.7	33.4	54.4	8.0	12.0	22.6
碳转化率（%）	CH₄	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2.8	2.8	2.8

（1）由上表数据可得出多个结论。

结论一：在一定条件下，反应温度越高，碳转化率__________。

结论二：___________________________________________________________

____________________________________________________________________。

为了验证结论二，有科学家又用以下五组不同组成的原料气再次进行实验。

组别	体积分数（％）
组别	CO	CO₂	H₂	N₂
第1组	19.7	0.0	59.1	21.2
第2组	20.7	0.3	62.1	16.9
第3组	16.9	1.3	50.7	31.1
第4组	19.8	5.5	59.4	15.3
第5组	20.3	10.9	60.9	7.9

进行该验证实验时，控制不变的因素有________________、_________________、__________

__________________________________等。

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3.6 g CO和H₂组成的混合气体与足量氧气充分燃烧后，立即将全部燃烧产物通过足量Na₂O₂固体，固体质量增加

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