甲醇是重要的化工原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產甲醇。甲醇制

備的相關信息如下表:

(1)反應②是____反應(選填“吸熱”“放熱”)。

(2)據(jù)上表信息推導出、之間的關系,=______用表示)。500℃時測得反應③在某時刻,的濃度(mol/L)分別為0 8、0.1、0 3、0 15,此時(選填“>”“<”“=”)。

(3)若某溫度下反應①從開始到平衡CO和CH3OH的濃度變化如圖一所示,則用H2濃度變化表示此段時間內該反應的平均速.v(H2)=            若某溫度下反應①中H2的平衡轉化率(a)與體系總壓強(P)的關系如圖二所示,則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)(選填“>”“<”“=”)。

(4)一定溫度下,在體積固定的密閉容器中發(fā)生反應②,可判斷該反應已經(jīng)達到平衡的是____。(用相應字母表示)

A.容器中總壓強不變

B.混臺氣體的平均摩爾質量也始終保持不變,

C.混合氣體的密度不變

D.CO2(g)或CO(g)的濃度不變

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可合成醋酸。室溫下,將a mol/L醋酸溶液與bmol/LNaOH溶液等體積混合。若溶液顯中性,則a_________b(選填“>”“<”“=”)。若c(Na)<c(CH3COO),則溶液顯____性(選填“酸”“堿…中”)。

 

【答案】

 

(1) 吸熱   (1分)

(2) K1K2    (2分)      >   (2分)

(3) 0.15mol/(L·min)    (2分)       =   (2分)

(4) D    (1分)         (5)>    (2分)       酸    (2分)

【解析】

試題分析:(1)反應②的K隨著溫度的升高而增大,故反應②為吸熱反應(2)①+②=③,故K3=K1K2;500℃時反應③在某時刻的Q=0.3×0.15÷(0.83×0.1)=0.88<2.5,平衡正向移動,故V>V;(3)v(H2)=2v(CO)=2×(1.00-0.25)÷10mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1;平衡常數(shù)是溫度函數(shù),溫度不變,K不變,故K(A)=K(B)(4)反應②是一個反應前后體積不變的反應,故壓強不能作為判斷是否平衡的標志,混臺氣體的平均摩爾質量也始終保持不變,由于在體積固定的密閉容器中發(fā)生反應②,所以混合氣體的密度也不變,故選D。(5)醋酸與氫氧化鈉等體積中和,若溶液顯中性,說明醋酸過量,即a>b;若c(Na)<c(CH3COO) ,則c(H)>c(OH)即溶液顯酸性

考點:考查化學平衡

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應用.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)△H1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①在以上制備甲醇的兩個反應中:反應I優(yōu)于反應II,原因為
反應I符合“原子經(jīng)濟性”的原則即原子利用率為100%
反應I符合“原子經(jīng)濟性”的原則即原子利用率為100%

②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)的數(shù)值:
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
I、在一密閉容器中發(fā)生反應Ⅰ并達到平衡后,保持其他條件不變,對容器升溫,此反應的化學反應平衡應
逆向
逆向
移動(填“正向”、“逆向”、“不”).
II、某溫度下,將1mol CO和4molH2充入2L的密閉容器中,充分反應達到平衡后,測得c(CO)=0.1mol/L,則CO的轉化率為
80%
80%
,此時的溫度
250℃(填“>”、“<”、“=”)
(2)已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-Q2 kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
請寫出甲醇發(fā)生不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學反應方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol

(3)某同學依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的電池裝置,工作一段時間后,測得溶液的pH將
降低
降低
填“升高”、“降低”、“不變”),該燃料電池負極反應的離子方程式為:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年河南省開封市高三第二次質量檢測理綜化學試卷(解析版) 題型:簡答題

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應用。

(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:

反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

①在以上制備甲醇的兩個反應中:反應Ⅰ優(yōu)于反應Ⅱ,原因為_________________。

②對于反應Ⅰ,下圖甲表示能量的變化;圖乙表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時聞巒化。

在“圖甲”中,曲線__________(填:“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應屬于________(填:“吸熱”、“放熱”)反應。在圖乙中從反應開始到建立平衡,用H2濃度變化表示的反應速率為_____________;該溫度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)為__________.

③對于反應Ⅱ,在一定溫度時,將lmol CO2年和3mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應達到平衡后,若CO2的轉化率為a,則容器內的平衡壓強與起始壓強之比為__________;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是____________。

a.升高溫度

b.增加CO2的量

c.充入He,使體系總壓強增大

d.按原比例再充入CO2和H2

(2)甲醇對水質會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種  污染,其原理是:通電后,將Co2氧化成Co3,然后以Co3做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用下圖裝置模擬上述過程。

①陽極電極反應式為____________。

②除去甲醇的離子方程式為________________。

 

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科目:高中化學 來源:寧夏自治區(qū)模擬題 題型:填空題

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應用。   
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g)     △H1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H2
在以上制備甲醇的兩個反應中,反應I優(yōu)于反應Ⅱ,原因為____________
下表所列數(shù)據(jù)是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(shù)的數(shù)值:  
①在一密閉容器中發(fā)生反應工并達到平衡后,保持其他條件不變,對容器升溫,此反應的化學平衡應____(填“正向”“逆向”或“不”)移動。
②某溫度下,將1 mol CO和4mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應達到平衡后,測得c(CO)=0.1 mol/L,則CO的轉化率為____,此時的溫度____(填“>”“<”或 “=”)250℃。
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(l)  △H1=-Q1 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H2=-Q2 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)   △H3=-Q3 kJ/mol
請寫出甲醇發(fā)生不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學反應方程式:_____________。
(3)某同學依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的電池裝置,工作一段時間后,測得溶液的pH將_____________(填“升高” “降低”或“不變”),該燃料電池負極反應的離子方程式為_____________。

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科目:高中化學 來源:2011年寧夏銀川一中高考化學三模試卷(解析版) 題型:解答題

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應用.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)△H1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①在以上制備甲醇的兩個反應中:反應I優(yōu)于反應II,原因為______.
②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)的數(shù)值:
溫度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
I、在一密閉容器中發(fā)生反應Ⅰ并達到平衡后,保持其他條件不變,對容器升溫,此反應的化學反應平衡應______移動(填“正向”、“逆向”、“不”).
II、某溫度下,將1mol CO和4molH2充入2L的密閉容器中,充分反應達到平衡后,測得c(CO)=0.1mol/L,則CO的轉化率為______,此時的溫度______250℃(填“>”、“<”、“=”)
(2)已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-Q2 kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
請寫出甲醇發(fā)生不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學反應方程式:______
(3)某同學依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的電池裝置,工作一段時間后,測得溶液的pH將______填“升高”、“降低”、“不變”),該燃料電池負極反應的離子方程式為:______.

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