化学题:甲醇是一种不可再生能源,在解决人类社会能源问题上具有重要意义……
应该是: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)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
虽然化石燃料是不可再生资源,但甲醇是可以通过工业条件人工合成的。不可再生能源是指可以从自然界直接获取的能源。重点字是直接,所以不能因为化石能源为不可再生能源,就判断生成的甲醇就为不可再生的。
可再生能源(英语:Renewable Energy)是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
以上,生物法乙醇或甲醇可以作为可再生能源。
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:
H2 + CO → CH3OH
合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。
3、依据燃烧热概念分析可知热化学方程式符合燃烧热的概念,故3正确;
C、反应生成的水为水蒸气,不是稳定的氧化物,故C错误;
D、热化学方程式是表示2m我l甲醇燃烧放热的热化学方程式,不符合燃烧热的概念,故D错误;
故选:3.
B.增大氢气的量,促进二氧化碳的转化,则提高H2与CO2的物质的量之比,可提高CO2的转化率,故B正确;
C.分离出甲醇,反应正向移动,甲醇的产率增大,故C错误;
D.恒容条件下充入He(g),各物质的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,转化率不变,故D错误;
故选B.
(1) ① I ② < ③ 0.6 (2)442.8 KJ (3)CH 3 OH+8OH - -6e - = CO 3 2- +6H 2 O0.3N A 负极 |
试题分析:(1)原子经济就是反应物的原子全部转化为生成物。选择反应I的化合反应。由图可知:T 2 >T 1 。升高温度甲醇的物质的量减少,说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理:升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。即逆反应方向是吸热反应,所以正反应是放热反应。故△H 2 <0.③反应开始时C(CO 2 )="1mol/L," C(H 2 )=3mol/L由于达到平衡后,测得c(CO 2 )= 0.2 mol/L,CO 2 改变浓度是0.8mol/L,所以H 2 改变浓度为2.4mol/L. H 2 平衡浓度为0.6mol/L.产生的甲醇、水蒸汽的浓度都是0.8mol/L.平衡时总浓度是2.4mol/L,而开始时总浓度是4mol/L。所以这时的压强是开始的2.4mol/L÷4mol/L=0.6倍。(2)①-②+③×4得:2CH 3 OH(l) + 2O 2 (g) =" 2CO" (g) + 4H 2 O(l) ΔH =-1275.6 kJ/molΔH =-885.6 kJ/mol。所以产生1mol一氧化碳和液态水放出的热量为442.8 KJ.(3)甲醇燃料电池的负极是通入甲醇的电极,电极反应为CH 3 OH+8OH - -6e - = CO 3 2- +6H 2 O。每摩尔的甲醇反应转移电子9摩尔。消耗甲醇1.6克时,n(CH 3 OH)=1.6g÷32g/mol=0.05mol,所以转移电子0.3 N A 。 ③若以此燃料电池为铅蓄电池充电,则应将图中右侧电极连接蓄电池的负极。 |
(16分) (1)①a(2分) ②(5分)解:根据图像可知CO的转化率为50%,H 2 的物质的量为1.5mol,则: CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) 各组分的起始浓度/ mol·L -1 1 1.5 0 各组分的变化浓度/ mol·L -1 0.5 1 0.5 各组分的平衡浓度/ mol·L -1 0.5 0.5 0.5(2分) K= = =4L 2 ?mol —2 (3分,K的表达式、代入数据、结果各1分,不带单位不扣分) ③ 共4分,分两个给分点:①逆反应速率变化曲线正确,而且标注正确,给2分(曲线起点或曲线平台或标注3要素,3个正确给2分,2个正确给1分,1个正确给0分。);②正反应速率变化曲线正确,而且标注正确,给2分(曲线起点或曲线平台或标注3要素,3个正确给2分,2个正确给1分,1个正确给0分。) (3)CH 3 OH(g)+3/2O 2 (g) CO 2 (g)+2H 2 O(g) △H=—651kJ?mol —1 (3分,方程式含状态正确1分、反应热2分,单位错漏扣1分) |
试题分析:(1)由于CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)的正反应是气体物质的量减小的方向,随着反应的正向进行,容器内气体总的物质的量逐渐减小,因此恒温、恒容条件下,容器内的压强逐渐减小,当压强不再变化,说明容器内气体总的物质的量保持不变,反应达到平衡,故a正确;氢气的消耗速率和CO得消耗速率都是正反应速率,它们之比始终等于系数之比,缺少逆反应速率,故b错;CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g);△H 1 =-116 kJ·mol -1 ,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向吸热或逆反应方向移动,则CO的转化率减小,故c错;催化剂不能使平衡移动,可以加快反应速率,因此使用催化剂能缩短达到平衡的时间,但是不能提高CH 3 OH的产量,故d错;(2)①合成甲醇方向是放热反应,升高温度平衡向吸热或逆反应方向移动,CO的平衡转化率减小,则CO的转化率越小,反应温度越高,图中n(H 2 )/n(CO)保持不变时,CO的平衡转化率:X>Y>Z,则曲线Z对应的温度是270℃;②读图可得,a点的横坐标n(H 2 )/n(CO)=1.5,纵坐标CO的平衡转化率为50%,设起始时n(CO)=1mol,则n(H 2 )=1.5mol,则: CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) 各组分的起始浓度/ mol·L -1 1 1.5 0 各组分的变化浓度/ mol·L -1 0.5 1 0.5 各组分的平衡浓度/ mol·L -1 0.5 0.5 0.5 K= = =4L 2 ?mol —2 ③画图要点:a.由于CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)的正反应是气体体积减小的方向,增大容器体积减小体系压强时,平衡向气体体积增大或逆反应方向移动,则逆反应速率大于正反应速率;b.由于反应物和生成物均随容器体积增大而减小,则正反应速率和逆反应速率均明显减小;c.达到新平衡之前,逆反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,因为平衡向逆反应方向移动,生成物浓度逐渐减小,反应物浓度逐渐增大,但都比原平衡的小;d.达到新平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但都比原平衡的小 回答于 2015-01-30 抢首赞 已踩 0 查看全部1个回答 — 为你推荐更多精彩内容 — 正在加载 加载失败 点击重新加载 微信 微博 QQ空间 答案纠错 举报 取消 赞赏答主 5 10 50 100 200已赞赏0财富值 合计:0 财富值 登录后赞赏 选择举报类型 侵犯版权 色情低俗 涉嫌违法犯罪 时政信息不实 垃圾广告 低质灌水 工作人员会在48小时内处理,处理结果请关注系统通知,感谢您对百度知道的支持。 确定 void function(a,b,c,d,e,f){function g(b){a.attachEvent?a.attachEvent("onload",b,!1):a.addEventListener&&a.addEventListener("load",b)}function h(a,c,d){d=d||15var e=new Datee.setTime((new Date).getTime()+1e3*d),b.cookie=a+"="+escape(c)+"path=/expires="+e.toGMTString()}function i(a){var c=b.cookie.match(new RegExp("(^| )"+a+"=([^]*)(|$)"))return null!=c?unescape(c[2]):null}function j(){var a=i("PMS_JT")if(a){h("PMS_JT","",-1)try{a=a.match(/{["']s["']:(\d+),["']r["']:["']([\s\S]+)["']}/),a=a&&a[1]&&a[2]?{s:parseInt(a[1]),r:a[2]}:{}}catch(c){a={}}a.r&&b.referrer.replace(/#.*/,"")!=a.r||alog("speed.set","wt",a.s)}}if(a.alogObjectConfig){var k=a.alogObjectConfig.sample,l=a.alogObjectConfig.randd="https:"===a.location.protocol?"https://fex.bdstatic.com"+d:"http://fex.bdstatic.com"+d,k&&l&&l>k||(g(function(){alog("speed.set","lt",+new Date),e=b.createElement(c),e.async=!0,e.src=d+"?v="+~(new Date/864e5)+~(new Date/864e5),f=b.getElementsByTagName(c)[0],f.parentNode.insertBefore(e,f)}),j())}}(window,document,"script","/hunter/alog/dp.mobile.min.js") window.tt = 1672498228 |
c(CH3OH) |
c(CO)c2(H2) |
故答案为:
c(CH3OH) |
c(CO)c2(H2) |
(2)将1mol的H2 和 1mol 的 CO充入 1L 恒容密闭反应器中,达到平衡后,容器内的压强为开始时的60%,设一氧化碳反应物质的量x
2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)
起始量(mol) 1 1 0
变化量(mol) 2x x x
平衡量(mol) 1-2x 1-x x
1-2x+1-x+x=(1+1)×60%
x=0.4mol,
CO的平衡转化率=
0.4mol |
1mol |
答:CO的平衡转化率为40%;
(3)在其他条件不变的情况下,将容器的容积压缩到原来的
1 |
2 |
A、将容器的容积压缩到原来的
1 |
2 |
B、将容器的容积压缩到原来的
1 |
2 |
C、将容器的容积压缩到原来的
1 |
2 |
D、将容器的容积压缩到原来的
1 |
2 |
故答案为:CD;
(4)由表中数据可知温度降低,化学反应速率减小,平衡正向移动,H2的转化率增大;温度升高,化学反应速率增大,平衡逆向移动,H2的转化率减小,则350℃时H2的转化率随时间的变化示意图为,故答案为:.