2.用CO和H2合成甲醇可用下述两种方法之一.⑴两步法:对应于反应③的起始混合物先从0.100×106Pa压缩到3.00×106Pa.然后将该反应的产物从3.00×106Pa压缩到6.00×106Pa.⑵一步法:将反应③的产物从0.100×106Pa压缩到6.00×106Pa.已知:W=nRTln[pf(终)/pi(始)].假定反应③是在恒压下完成的.温度恒定在500K.气体遵守理想气体行为.气体常数R=8.314J·mol-1·K-1. 设有100mol起始混合物.试计算按⑴两步法增加压力的压缩功W两步和按⑵一步法增加压力的压缩功W一步. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
(1)上述反应的平衡常数表达式为K=
[CH3OH]
[CO][H2]2
[CH3OH]
[CO][H2]2
,以下有关说法正确的是
a
a

a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.保持容器体积不变,升高温度可提高CO的转化率
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
(2)其它条件相同时,在T1、T2(T1<T2)两个不同温度下可逆反应达到平衡,请在图1中画出CO的转化率随时间变化的示意图.

(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1
则 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=
△H=
b-a-4c
2
△H=
b-a-4c
2
kJ?mol-1
(4)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
C极发生的电极反应式为:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
,工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
1.2
1.2
NA个电子发生转移.
(H:1  C:12  O:16)

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(9分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

     反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)        CH3OH(g)             ΔH1

     反应Ⅱ: CO2(g)+ 3H2(g)      CH3OH(g) +  H2O(g)    ΔH2

① 上述反应符合“原子经济”原则的是        (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

② 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中数据判断ΔH1      0 (填“>”、“=”或“<”)。     

③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,

测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为        ,此时的温度为        (从上表中选择)。

(2)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) 

  ΔH1 = -1275.6 kJ/mol

    ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH2 =-566.0kJ/mol

    ③ H2O(g) = H2O(l)   ΔH3 =-44.0 kJ/mol

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:                        

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,

①设计如图所示的电池装置。该电池负极的电极反应式为                     

② 工作一段时间后,测得溶液的pH将      (填“增大”、“减小”、“不变”)。

 

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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

     反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)   CH3OH(g)             ΔH1

     反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g) +  H2O(g)    ΔH2

① 上述反应符合“原子经济”原则的是   _____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

② 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中数据判断ΔH1       0 (填“>”、“=”或“<”)。   

③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为        ,此时的温度为        (从上表中选择)。

(2)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g)+ 4H2O(g)  ΔH1 = -1275.6 kJ/mol

② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH2 = -566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(l)   ΔH3 = -44.0 kJ/mol

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:                                 

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,

①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为                     

② 工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为

                                                     

 

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甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g) △H=a kJ/mol,

下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):

温度/0C

250

310

350

K

2.041

0.250

0.012

 

(1)由表中数据判断△H  a        0(填“>”、“=”或“<”)。

(2)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5 mol·L1,则此时的温度为           0C。

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

        浓度mol/L

 时间/min

c(CO)

c(H2)

c(CH3OH)

 

0

0.8

1.6

0

2

0.6

1.2

0.2

4

0.3

0.6

0.5

6

0.3

0.6

0.5

 

①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为        

②反应达到平衡时CO的转化率为             

③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是         (填序号)。

A.使用催化剂    B.降低温度    C.增加H2的浓度

(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2,发生反应CO(g)+2 H2(g)   CH3 OH(g)△H=a kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则

w1       w2(填序号)。

A.大于     B.小于     C.等于     D.以上都有可能

Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式:                                             

 

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16分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g)     CH3OH(g)   ΔH< 0。

(1)上述反应的平衡常数表达式为K=                   ,以下有关说法正确的是________

a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡

b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡

c.保持容器体积不变,升高温度可提高CO的转化率

d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率

(2)其它条件相同时,在T1、T2(T1< T2)两个不同温度下可逆反应达到平衡,请画出CO的转化率随时间变化的示意图。

(3)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH = -a kJ·mol-1

② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH = -b kJ·mol-1

③ H2O(g)= H2O(l)  ΔH= -c kJ·mol-1

则 CH3OH(l)+ O2(g) = CO (g) + 2H2O(l)   ΔH=______________kJ·mol-1

(4)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

C极发生的电极反应式为:___________________________,工作一段时间后,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,有______NA个电子发生转移。

(H:1  C:12  O:16)

 

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