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(12分) 甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(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)  ΔH1
反應II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是     (填“I”或“Ⅱ”)。
②已知反應Ⅰ的能量變化如圖所示:由表中數據判斷  ΔH1      0 (填“>”、“=”或“<”)。

③某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)= 0.2 mol/L,    則CO的轉化率為          
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)  ΔH =-44.0 kJ/mol
請計算1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為________
(3)某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理,設計如右圖所示的電池裝置。

①該電池正極的電極反應為____________
②工作一段時間后,測得溶液的pH減小,該電池總反應的化學方程式為____________.
(1)①1    ②<  ③80%  (2)442.8KJ
(3)①O2+2H2O+4e-=4OH-        ②2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
(1)①根據方程式可知,反應I中反應物全部轉化為甲醇,符合“原子經濟”原則。
②根據圖像可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,所以反應是放熱反應,則ΔH1<0。
③反應前CO的濃度是1mol/L,所以消耗的CO是1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,所以其轉化率是80%。
(2)考查反應熱的有關計算。根據蓋斯定律可知,(①-②+③×4)÷2即得到CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l),所以反應熱是△H=(-1275.6 kJ/mol+566.0 kJ/mol-44.0 kJ/mol×4)÷2=-442.8kJ/mol,所以1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為442.8kJ。
(3)①原電池中正極得到電子,所以氧氣在正極通入。由于電解質是氫氧化鉀溶液,所以正極反應式是O2+2H2O+4e-=4OH-。
②由于負極是甲醇失去電子,生成碳酸鉀和水,所以總反應式是2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應的熱化學方程式如下(Q 1、Q2均為正值):
H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) △H1=-Q1 kJ·mol-1
H2(g)+Br2(g) = 2HBr(g) △H2=-Q2 kJ·mol-1
有關上述反應的敘述正確的是(  )
A.Q1< Q2
B.生成物總能量均高于反應物總能量
C.1 mol HBr(g)具有的能量高于1 mol HBr(l)具有的能量
D.生成1 mol HCl氣體時放出Q1熱量

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)      ΔH=-571.6 kJ·mol1
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)     ΔH=-1452 kJ·mol1
H(aq)+OH(aq)===H2O(l)         ΔH=-57.3 kJ·mol1
下列說法正確的是
A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol1
B.同質量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多
C.1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)===1/2BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol1
D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·mol1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知N≡N鍵能為945.6 kJ·mol—1,H—N鍵能為391 kJ·mol—1,根據熱化學方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), △H="-92.4" kJ·mol—1,則H—H鍵的鍵能是(  。
A、45 kJ·mol—1     B、436 kJ·mol—1   C、1308 kJ·mol—1    D、135 kJ·mol—1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列各組熱化學方程式中,化學反應的ΔH前者大于后者的是(  )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1  C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2
②NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH3 
NaOH(aq)+HNO3(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH4
③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.①B.②④C.③④D.①②③

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知298K時,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)  ?H=-197kJ/mol,在相同溫度下,向密閉容器中通入2molSO2和1molO2,達到平衡時放出的熱量Q1;向另一體積相同的密閉容器中通入1molSO2和1molQ2,達到平衡時放出的熱量Q2;則下列關系正確的是(   )
A.2Q2=Q1B.2Q2<Q1C.Q2<Q1<197kJD.Q2=Q1<197kJ

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知(1) ===H2O(g)    △H1=a kJ·
(2) ===2H2O(g)    △H2=b kJ·
(3) ===H2O(l)     △H3=c kJ·
(4) ===2H2O(l)     △H4=d kJ·
下列關系式中正確的是
A.a<c <0B.b>d>0 C.2a=b<0D.2c=d>0

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知在25℃,101kPa下,1g (辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量.表示上述反應的熱化學方程式正確的是( )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(4分)熱力學原理與結構原理是無機化學兩大基本原理,在一個反應中可能涉及幾個過程,如鈉在氯氣中燃燒過程可以設計成以下一個五步完成的熱循環(huán)圖:

上述能量循環(huán)圖中,五個過程中的焓變都有一個專用名稱,請寫出a、b、c、d名稱:
a、       ,b、       ,c、        ,d、        

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