(12分) 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)
ΔH1
反应II: CO2(g)
+ 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)
ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②已知反应Ⅰ的能量变化如图所示: 由表中数据判断 ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
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③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L, 则CO的转化率为
(2)已知在常温常压下:
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
请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为________
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。
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①该电池正极的电极反应为____________
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为____________.
(1)①1 ②< ③80% (2)442.8KJ
(3)①O2+2H2O+4e-=4OH- ②2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
【解析】(1)①根据方程式可知,反应I中反应物全部转化为甲醇,符合“原子经济”原则。
②根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应,则ΔH1<0。
③反应前CO的浓度是1mol/L,所以消耗的CO是1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,所以其转化率是80%。
(2)考查反应热的有关计算。根据盖斯定律可知,(①-②+③×4)÷2即得到CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l),所以反应热是△H=(-1275.6 kJ/mol+566.0 kJ/mol-44.0 kJ/mol×4)÷2=-442.8kJ/mol,所以1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为442.8kJ。
(3)①原电池中正极得到电子,所以氧气在正极通入。由于电解质是氢氧化钾溶液,所以正极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。
②由于负极是甲醇失去电子,生成碳酸钾和水,所以总反应式是2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。
科目:高中化学 来源: 题型:
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科目:高中化学 来源:2013届云南省玉溪一中高三第二次月考化学试卷(带解析) 题型:填空题
(12分) 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) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②已知反应Ⅰ的能量变化如图所示:由表中数据判断 ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。![]()
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L, 则CO的转化率为
(2)已知在常温常压下:
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
请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为________
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。![]()
①该电池正极的电极反应为____________
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为____________.
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年河北省保定市高三上学期期末调研考试理科综合化学试卷(解析版) 题型:填空题
(12分)甲醇作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO和H2合成。该反应的热化学方程式:![]()
该反应的原料CO和H2本身可作为燃料,它们的热化学方程式为:![]()
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某些化学键的键能数据如下表
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请回答下列问题:
(1)反应③中的ΔH3=________kJ/mol
(2) CH3OH燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为
,该反应的焓变
=________kJ/mol (用含a、b的式子表示);
(3) 若降低温度,反应①的化学平衡常数K值将________ (填“增大”、“减小”或“不变”);
(4) 甲醇一空气电池是一种髙效、低污染质子交换腆燃料电池,电池总反应为
。甲醉在催化剂作用下提供质子和电子。右图为该电池的示意图,则电极d上发生的电极反应式为________________。![]()
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年武汉市高三新起点调研测试化学试卷 题型:填空题
(12 分)能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(l)已知:在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ 。请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+ 3H2
(g)
CH3OH(g)+H2O (g ).在其它条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)
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①合成甲醇反应的△H 0。(填“>”、“<”或“=” )。
②平衡常数的表达式为: .温度为T2时的平衡常数 温度为T1时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)
③在T1温度下,将1mol CO2和 1 molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强的比值为 。
(3)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。
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该装置中 Pt 极为 极;写出 b极的电极反应式 .
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