精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(15分)(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol1
② H2O(l)     H2O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
方法一
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
方法二
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
工业上可用如下方法合成甲醇:
     
方法一                                      方法二
①方法一:该反应的△S      0(填“>”或“<”)。图中曲线a到曲线b的措施是           
               ,恒温恒容时,下列说法能说明反应到达平衡状态的是            
A.体系的平均摩尔质量不再改变                B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度                 D. △H不再改变
②方法二:将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系,其中a点的平衡常数表达式为:             ;a,b两点化学反应速率别用Va、Vb表示,则Va       Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留两位小数).
(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,其原理是通电后将Co2氧化成Co3,然后以Co3做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式              。 
(1)CH3OH(l)十O2(g)  CO2(g)+2H2O(l)  △H= -725.8kJ/mol  
(2)①< 加入催化剂、AC; ②   大于     1.56 
(3) 6Co3+CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2+6H

试题分析:(1)甲醇的燃烧热是1mold的甲醇完全燃烧产生液态水和气态二氧化碳时所释放飞热量。根据题意可得燃烧热数值为1275.6 kJ/mol÷2+2×44.0 kJ.mol=725.8kJ/mol,所以燃烧热的化学方程式为CH3OH(l)十O2(g)  CO2(g)+2H2O(l)  △H= -725.8kJ/mol;(2)①在方法一中由于消耗3mol的气体产生了1mol的气体,所以体系的混乱程度减小,因此该反应的△S<0;图中曲线a的活化能大,而曲线b的活化能小,所以曲线a到曲线b的措施是加入催化剂;A.因为反应前后气体的体积不等,若反应未达到平衡,则气体的物质的量就要发生变化,体系的平均摩尔质量也要改变,若体系的平均摩尔质量不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡。正确。B. 因为在方程式中CO与CH3OH的系数相同,所以任何时刻都存在V(CO)= V(CH3OH),因此该条件不能作为判断平衡的标志。错误。C. 若反应未达到平衡,则H2的转化率就没有达到了最大限度。现在H2的转化率达到了最大限度,说明反应达到了平衡状态。正确。D.对于一个确定的反应,其△H不会因为反应进行的程度的大小而发生改变。因此该条件不能作为判断化学反应平衡状态的标志。错误。故选项为AC。②反应CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)在a点时的平衡常数是 由于a,b两点对应的温度相同,CO2的转化率a>b,说明压强a>b,在其它条件不变时增大压强,物质的浓度增大,化学反应速率加快,所以Va>Vb表示;在方法一中由于反应物的原子全部转化为生成物,所以其原子利用率是100%;而方法二中原子利用率是32÷(32+18)×100%=64%.因此方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的100% ÷64% =1.56。(3)根据题意可得Co3+除去甲醇的离子方程式是6Co3+CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2+6H
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

航天飞机用的铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH4ClO4  N2↑+ 4H2O+Cl2↑+2O2↑,放出热量为Q,下列对此反应叙述中错误的是(   )
A.反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知如下两个热化学反应方程式:
         
下列说法不正确的是 (   )
A.反应①、②都属于加成反应
B.在通常条件下,反应①、②都能自发进行
C.反应①吸热、反应②放热的事实说明苯环中含有的并不是碳碳双键
D.反应①、②中的所有有机物均可使溴水褪色,但褪色原理不完全相同

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)
I.制取三氧化硫反应的化学方程式为:2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)
(1)此反应是工业上生产         的重要步骤。
(2)能够说明在恒温恒容条件下,上述反应已经达到化学平衡状态的是   (填序号).
a.每生成1mol SO3的同时生成0.5mol O2
b.容器中混合气体的密度不变
c.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
d.容器中气体总压强不变
(3)在400℃时,常压下,容积为1.0L的密闭容器中充入1.00mol SO2(g)和0.96mol O2(g),充分反应后,测得还有0.04mol SO2剩余,并放出190.08KJ的热量。
①根据有关数据,请分析在工业生产中选择常压反应器的原因:
                                                                      
②写出此反应的热化学方程式:
2SO2(g)十O2(g)2SO3(g) △H=                 
Ⅱ.(1)在某温度下,把1.00 mol NH3溶于水中配成1.00 L溶液,测得溶液中OH浓度和时间的图像如下:

①求该温度时,氨水的电离平衡常数K=           
② 在t1时刻再加入H2O配成2L溶液,于t2时刻重新达到平衡,请在坐标系中画出t1~t2时间内OH浓度随时间变化的曲线。
(2)将a mol/L的盐酸和b mol/L氨水等体积混合,混合后体积为混合前体积之和,充分反应后所得溶液显中性。
①  a      b (填“<”、“=”或“>”)
② 根据物料守恒原理,求混合后溶液中剩余氨水浓度:c(NH3·H2O)=         
(用含有a、b的式子表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

(14分)化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
(1)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下,1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______:相同条件下,356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O,Mr=178)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为_______kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚,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
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。
②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:__________________。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_________________________________。
(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________电子的电量。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分) 氨气是一种重要的化工原料,工业上用N2和H2合成NH3。现已知N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图如下左图。回答下列问题:

(1)该反应为      (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)合成氨的热化学方程式为                                   
(3)若又已知键能数据如上表,结合以上数据求出N-H键键能为       kJ/mol。
(4)工业上,以氨气为原料生产硝酸的第一步为氨催化氧化,请写出该反应的化学方程式       

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列反应中,属于吸热反应的是
A.活泼金属跟酸反应B.煤气燃烧C.酸碱中和反应D.工业制生石灰

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,断裂1 mol H2中的化学键消耗
的能量为Q1kJ,断裂1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol HCl中的化学
键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中一定正确的是
A.Q1+Q2<Q3B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2=2Q3D.Q1+Q2<2Q3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

下图是红磷P(s)和Cl2反应生成(图中的表示生成1mol产物的数据)。根据下图回答下列问题:

(1)的热化学方程式为                                 
(2)=        KJ·mol-1
(3)研究表明,化学反应的能量变化(△H)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量,表1所列是部分化学键的键能数据。
表1部分化学键的键能数据
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/(kJ·mol-1
198
360
498
x
 
已知1mol白磷(结构如下图所示,分子式为P4)完全燃烧生成P4O10(结构如下图)放出2982KJ热量,则表中:x=         
 (P4O10

查看答案和解析>>

同步练习册答案