题目列表(包括答案和解析)
甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为: 。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同):
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①下列说法正确的是
A.起始时n(H2)为1.7mol
B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态
C.4分钟时,改变的条件是升高温度
D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH)
②计算0~2min内平均反应速率v(H2)=
③在3min时该反应的平衡常数K= (计算结果)
④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线
(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。
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①该电池的负极反应式为: 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ,该铝制品表面“钝化”时的反应式为: 。
甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为: 。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同): ![]()
①下列说法正确的是
| A.起始时n(H2)为1.7mol |
| B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态 |
| C.4分钟时,改变的条件是升高温度 |
| D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH) |
(14分)
I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是 。
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2 2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2
2NH3为例)反应的平衡常数
的值如下表。
| 反应 | N2+02 | N2+3H2 | ||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 100 | 400 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 3.4×109 | 2.0x104 |
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
=-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(1) =-571.6 kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的= KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其(H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。
①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673K升至773 K,则 (H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)= 。
③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数= (用代数式表示)。
乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得,属于可再生资源,由乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知由乙醇制取氢气可有如下两条路线:
① 水蒸气催化重整:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)====4H2(g)+2CO(g)
255.58 kJ?mol![]()
② 部分催化氧化:
CH3CH2OH(g)+1/2 O2(g)====3H2(g)+2CO(g)
13.76 kJ?mol![]()
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。(填字母)
A.从原料消耗的角度来看,路线①制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,路线①制氢更加有利
C.由于路线②制氢要消耗很多能量,故在实际生产中意义不大
D.路线①和路线②均使用催化剂,是为了降低反应所需的能量
(2)在体积为1 L的密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g)
255.58kJ?mol
欲使
(CH3CH2OH)/
(CO)增大,应采取措施是 。(答两项即可)
(3)若用0.8lt淀粉为原料,理论上可制得质量分数为92%的乙醇溶液 t。
(4)若用乙醇得到的合成气(CO、H2的混合气)来合成一种生物汽油。乙醇按路线① 和路线② 的反应各占50%,合成气合成生物汽油的反应为:![]()
假定这种生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是含8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。1 t质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),最终可得到X的质量为多少吨?
(14分)
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I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是 。
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2
2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2
2NH3为例)反应的平衡常数
的值如下表。
|
反应 |
N2+02
|
N2+3H2 |
||
|
温度/℃ |
27 |
2000 |
100 |
400 |
|
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
3.4×109 |
2.0x104 |
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
=-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(1)
=-571.6 kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的
= KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为
的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其
(H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。
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①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673 K升至773 K,则 (H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)= 。
③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数
=
(用代数式表示)。
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