【题目】甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。
（1）已知 ①CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g) ΔH= + 93.0kJ·mol－1
②CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=－192.9 kJ·mol－1
③甲醇的燃烧热为726.51kJ·mol-1。
要写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式，还缺少的热化学方程式为________________。
（2）甲醇可采用煤的气化、液化制取(CO+2H2CH3OH ΔH<0)。在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与
的关系如图所示。
①当起始=2，经过5min达到平衡，0~5min内平均反应速率v(H2)=0.1molL-1min-1，则该条件CO的平衡转化率为_____；若其它条件不变，在T2℃(T2>T1)下达到平衡时CO的体积分数可能是____(填标号)
A.<
B.= C.~ 
D.= E.>
②当=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的____点选填“D”、“E”或“F”)。
（3）制甲醇的CO和H2可用天然气来制取：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在某一密闭容器中有浓度均为0.1mol·L1的CH4和CO2，在一定条件下反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，则该反应的ΔH______(选填“大于”“小于”或“等于”）0。压强p1_______(选填“大于”或“小于”)p2。当压强为p2时，在y点：v(正)__________(选填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。若p2=6Mpa，则T℃时该反应的平衡常数Kp=_____MPa2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（4）研究表明：CO2和H2在一定条件下也可以合成甲醇，反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) [反应Ⅰ]。
①一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入2.0mol CO2和4.0mol H2，在不同催化剂作用下合成甲醇，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示，其中活化能最高的反应所用的催化剂是____(填“A”、“B”或“C”)。
②在某催化剂作用下，CO2和H2除发生反应①外，还发生如下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应Ⅱ]。维持压强不变，按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂，经过相同时间测得实验数据：
T(K) | CO2实际转化率（%） | 甲醇选择性（%） |
543 | 12.3 | 42.3 |
553 | 15.3 | 39.1 |
注：甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。
表中数据说明，升高温度，CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是_________。
【答案】CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=38.19kJ/mol 50% C D ＞ ＜ ＞ 16 C 升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率均加快，但反应Ⅱ的反应速率变化更大
【解析】
(1)根据题意，甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.51kJmol1，根据盖斯定律计算；
(2)①根据氢气的平衡反应速率，计算氢气的浓度变化量，进而计算CO转化率；CO+2H2CH3OH ΔH＜0反应放热，根据温度对化学平衡移动的影响分析；
②当
=2：1时，平衡时生成物的含量最大，当=3.5时，CH3OH的体积分数小于最大值；
(3)根据影响化学平衡的因素分析即可；根据图像，结合“三段式”计算平衡常数；
(4)①在T1温度下，相同时间内，活化能越高，反应越困难，CO2转化率最小；
②表格数据表明，升高温度，可能升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率都加快，但反应Ⅱ的反应速率变化更大。
(1)已知 ①CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g) ΔH= + 93.0kJ·mol－1
②CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=－192.9 kJ·mol－1
③CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.51kJmol1，
根据盖斯定律②×3-①×2-③可得：CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=38.19kJ/mol；
(2)①0～5min内平均反应速率v(H2)=0.1molL-1min-1，根据c(H2)= v(H2)×t=0.1molL-1min-1×5min=0.5mol/L，根据CO+2H2CH3OH，CO的浓度变化量=0.25mol/L，H2和CO总共为3mol，且起始=2：1，可知H2为2mol、CO为1mol，平衡时H2为1mol，CO为0.5mol，CH3OH为0.5mol，则该条件CO的平衡转化率=
×100%=50%，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，此时H2的体积分数为
=；CO+2H2CH3OH ΔH＜0反应放热，其它条件不变，在T2℃(T2＞T1)时，升高温度平衡逆向移动，氢气的含量增大，体积分数增大；
②混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故当=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数小于C点，故选D；
(3)由图象可知，升高温度CO的转化率增大，即升高温度，平衡向正方向移动，所以反应为吸热反应，即△H＞0；由图象可得，在相同温度下，pl时CO的转化率大于p2时CO的转化率，该反应的正反应方向为气体体积增大的方向，压强越大CO的转化越小，则pl＜p2；当压强为p2时，y点CO的转化率小于平衡x点的CO的转化率，则y点反应正向进行，即，在y点，v(正)＞v(逆)；根据图像，当压强为p2时，甲烷的转化率为50%，列“三段式”：
若p2=6Mpa，平衡时，各物质的总物质的量为0.05+0.05+0.1+0.1=0.3mol，则T℃时该反应的平衡常数Kp=
=16MPa2；
(4)①如图所示，在T1温度下，相同时间内，催化剂A作用下的转化率最大，催化剂C的作用下的转化率最小，活化能越高，反应越困难，CO2转化率越低，故答案选C；
②表格数据表明，可能升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率都加快，但反应Ⅱ的反应速率变化更大，因此，甲醇的选择性降低，其原因是升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率均加快，但反应Ⅱ的反应速率变化更大。
名校课堂系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中，正负极质量均增加
B.常温下，反应C(s)+CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞ 0
C.25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.将浓度为0.1mol·L-1的HF溶液加水不断稀释，
的值始终保持增大
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属。A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A；B与D同主族；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满。
（1）E元素的名称为________，该元素基态原子的价电子排布式为_______。
（2）B与D分别与氢形成最简单氢化物沸点高低顺序为____（用化学式表示）；原因_____。
（3）A、B、C三种元素分别与氢形成化合物中的M-M（M代表A、B、C）单键的键能如下表：
上述三种氢化物中，A、B、C元素原子的杂化方式有_____种；请解释上表中三种氢化物M-M单键的键能依次下降的原因______________________。
（4）D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D-Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，请写出该条件下DC15电离的电离方程式__________；该熔体中阴离子的空间构型为________。
（5）E与C形成的化合物晶体结构有四种，其中一种与金刚石类似，金刚石晶体结构如图所示，该晶体的化学式为______（用元素符号表示）；该晶胞的棱长为apm 则该晶体的密度为______g/cm3。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列说法正确的是( )
①
、
、
属于碱性氧化物，
、
、
都能和碱溶液发生反应属于酸性氧化物
②碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物
③混合物：漂白粉、水玻璃、
胶体、冰水混合物
④醋酸、烧碱、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑤硅导电，铝在浓硫酸中钝化均属于物理变化
⑥盐酸属于混合物，而液氯、冰醋酸均属于纯净物
A.①③⑤B.④⑤⑥C.②④⑥D.②③④
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为：2KClO3+4HCl（浓）=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
（1）请分析该反应中电子转移的情况___。（双线桥法表示）
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是___（填写编号）。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
（3）产生0.1molCl2，则转移的电子的物质的量为___mol。
（4）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的___倍（保留小数点后两位）。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】均三甲苯
是一种易燃、不溶于水、比水密度小的有毒液体，是重要的有机化工原料，用于制备合成树脂、抗氧化剂等。
(1)均三甲苯属于苯的同系物，选用一种试剂区别苯和均三甲苯：________________。
(2)均三甲苯分子中的一个H原子被Cl原子取代，所得产物有________种。
(3)下列属于苯的同系物的是________(填字母)。
(4)下列物质中，能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因加成反应而褪色，还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________(填字母)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程，如图所示，其中实线表示位点A上合成氨的反应历程，虚线表示位点B上合成氨的反应历程，吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A.由图可以判断合成氨反应属于放热反应
B.氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快
C.整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*
D.从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：
已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸(沸点：33 ℃)。
(1)在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气，该操作的目的是______________，原料中的金属钠通常保存在________中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。
(2)第②步分离采用的方法是________；第③步分离(NaBH4)并回收溶剂，采用的方法是________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如下图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、石墨棒分别为四个电极，当闭合开关后，下列叙述正确的是（ ）
A.Cu极附近
浓度增大
B.Cu极为电解池阳极
C.电子由石墨棒流向Pt极
D.当石墨棒上有
电子转移时，Pt极上有
生成
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com