题目列表(包括答案和解析)
| t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| n(H2O)/mol | 0.600 | 0.520 | 0.450 | 0.350 | 0.350 |
| n(CO)/mol | 0.400 | 0.320 | 0.250 | 0.150 | 0.150 |
| 光照/叶绿素 |
| ||
| △ |
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| △ |
| ||
| △ |
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO2(g) +3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ? △H1????
②2CO(g) +O2(g) =2CO2(g)?? △H2
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)????????? △H3
则CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) 的△H=??????????????? 。
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H???? 0 (填>、<或=)。
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(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。
A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O
CO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数???? (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
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①B极的电极反应式为????????????????????? 。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole- 时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是????????????????????? 。
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀?????? (填“能”或“否”)。
(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。①CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g) △H1 ②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2 将0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度.压强的关系如图所示:
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率 (填“增大”.“减小”.“不变”),平衡向 方向移动。
(2)反应①的△H1 0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达式为K= ,100℃,压强为p1时平衡常数的值是 。
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 | T℃ | n(CO)/n(H2) | p (Mpa) |
| I | 150 | 1/3 | 0.1 |
| Ⅱ |
|
| 5 |
| Ⅲ | 350 |
| 5 |
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:
请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH3OH有 mol。
(15分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
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请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: ▲ 。
(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 ▲ (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2 ▲ t。
(3)用甲醇—空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),
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在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式: ▲ 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是 ▲ (标准状况,
空气中O2体积分数以20%计算)。
(15分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
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请填写下列空白:
⑴写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: ▲ 。
⑵由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 ▲ (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2 ▲ t。
⑶用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),
在接通电路一段时间后纯Cu质量增加6.4 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式: ▲ 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是 ▲ (标准状况,空气中O2体积分数以20%计算)。
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