21.工業(yè)上可利用合成氣(CO和H2的混合氣體)化合生產甲醇.已知: ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0 kJ·mol-1 ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(I) △H=-285.8kJ·mol-1 ③CH3OH(g)+3/2O2(g)=2H2O(I)+CO2(g) △H=-761.7 lkJ·mol-1 (1)此法生產甲醇的熱化學方程式: , (2)此反應的熵變△S 0(填“> .“< 或“= ). 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

工業(yè)上可利用合成氣(CO和H2的混合氣體)生產甲醇(如反應④).已知:
①CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
②H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
③CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=H2O(l)△H=-761.7kJ/mol
④CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
(1)反應④的△H=
-92.9 KJ/mol
-92.9 KJ/mol
,△S
0 (填“>”“<”或“=”).
(2)反應④中當CO(g)和H2(g) 起始濃度相同時,平衡常數(shù)K值越大,表明
ab
ab
(填序號);   
a.反應物的轉化率越高             b.反應進行得越完全
c.達到平衡時反應物的濃度越大     d.化學反應速率越快
(3)在一定條件下,反應④在一密閉容器中達到平衡.維持H2濃度和容器的溫度不變,增大容器的體積,平衡將
B
B
(填字母).
A.向正反應方向移動          B.向逆反應方向移動
C.不移動                    D.無法判斷
(4)工業(yè)上用反應④低壓合成甲醇,在230℃~270℃最為有利.為研究合成氣最合適的起始組成比,分別在230℃、250℃和270℃進行實驗,結果如右圖.230℃的實驗結果所對應的曲線是
X
X
(填字母).

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(17分)CO和H2的混合氣體俗稱合成氣,是一種重要的工業(yè)原料氣,可以在一定條件下制備甲醇,二甲醚等多種有機物。工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與水進行高溫重整制備合成氣。
(1) 已知:CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol,且1mol液態(tài)水汽化時的能量變化為44.0kJ。寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣的熱化學方程式                  
(2)在一定條件下,向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),測得CH4(g)和H2(g)的物質的量濃度隨時間變化如下表所示:

    時間/min
物質 濃度
 
0
 
1
 
2
 
3
 
4
 
CH4
 
0.2mol·L—1
 
0.13 mol·L—1
 
0.1 mol·L—1
 
0.1 mol·L—1
 
0.09 mol·L—1
 
H2
 
0 mol·L—1
 
0.2 mol·L—1
 
0.3 mol·L—1
 
0.3 mol·L—1
 
0.33 mol·L—1
 
①3—4min之間,化學平衡向___   ____反應方向移動(填“正”或“逆”)。
②3min時改變的反應條件是____________________(只填一種條件的改變)
(3)已知溫度、壓強、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕對該反應的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強比的關系:p1_______p2
(4)以天然氣(設雜質不參與反應)、KOH溶液為原料可設計成燃料電池
①放電時,正極的電極反應式_______________________________________
②設裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為8.96L,放電過程中沒有氣體逸出,則放電完畢后,所得溶液中各離子濃度由大到小的關系為                     ____。

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精英家教網工業(yè)上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇.
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱分別為283.0kJ?mol-1和726.5kJ?mol-1,則CH3OH(l)不完全燃燒生成CO(g)和H2O(l)的熱化學方程式為
 

(2)合成甲醇的方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.在230℃?270℃最為有利.為研究合成氣最合適的起始組成比n(H2):n(CO),分別在230℃、250℃和270℃進行實驗,結果如圖所示.其中270℃的實驗結果所對應的曲線是
 
(填字母);當曲線X、Y、Z對應的投料比達到相同的CO平衡轉化率時,對應的反應溫度與投較比的關系是
 

(3)當投料比為1:1,溫度為230℃,平衡混合氣體中,CH3OH的物質的量分數(shù)為
 
(保留1位小數(shù));平衡時CO的轉化率
 

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工業(yè)上可采用CH3OHCO+2H2的方法來制取高純度的CO和H2。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(1)的燃燒熱分別為285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和726.5kJ/mol。請回答下列問題:
(1)反應CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g)的△H=__________kJ/mol。
(2)標準狀況下33.6LCO、H2的混合氣體與足量氧氣充芬反應后,將生成的CO2和水蒸氣通入足量的Na2O2后,固體質量增加30.0g,則CO、H2的混合氣體的平均相對分子質量為____________________________。
(3)利用反應H2(g)+CO(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)設計而成的MCFS燃料電池是一種新型電池,已知該該電池使用KOH溶液作電解質溶液,則正極的電極反應式為_____________。現(xiàn)以該燃料電池為電源,以石墨作電極電解飽和NaCl溶液,則該電解總反應的離子方程式是________________。若電解100mL0.1mol/L的NaCl溶液,陰、陽兩極各產生112mL氣體(標準狀況下),則所得溶液的pH為___________(忽略反應前后溶液的體積變化);若電解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL,當陽極產生672mL氣體(標準狀況下)時,陰極析出的固體質量為____________g。

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工業(yè)上通常在恒容密閉容器中采用CO(g)和H2 (g)反應催化合成甲醇CH3OH(g):

(1)已知:① 2CO(g) + O2 (g) = 2CO2 (g)  ΔH = -566.0 kJ·mol-1  ② 2H2(g) + O2 (g) =2 H2O (g)  ΔH = -398.0 kJ·mol-1  ③2CH3OH(g) +3 O2 (g) =2CO2 (g) +4 H2O(g)  ΔH = -1104.0 kJ·mol-1則CO(g)與H2(g)合成CH3OH(g)的熱化學方程式是_______________。

(2)據(jù)研究,反應過程中起催化作用的為CuO,反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑CuO的量不變,原因是:_______________________________ (用化學方程式表示)。

(3)判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號,下同)__________。

A. 混合氣體的密度不變

B. 混合氣體的平均相對分子質量不變

C. CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的濃度都不再發(fā)生變化

D.生成CH3OH(g)的速率與消耗CO(g)的速率相等

(4)下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.250

0.012

某溫度下,將2molCO(g)和6mol H2(g)充入2L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)=0.5mol/L,則CO(g)的轉化率為________,此時的溫度為__________。

(5)要提高CO(g)的轉化率,可以采取的措施是__________。

A. 升高溫度                   B. 加入催化劑               C. 增加CO(g)的濃度

D. 加入H2(g)加壓     E. 分離出甲醇               F.加入惰性氣體加壓

(6)一定條件下,在容積相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下:

容器

反應物投入量

1molCO  2molH2

1molCH3OH

2molCH3OH

平衡數(shù)據(jù)

CH3OH的濃度(mol/L)

c 1

c 2

c 3

反應的能量變化的絕對值(kJ)

a

b

c

體系壓強(Pa)

P1

P2

P3

反應物轉化率

α1

α2

α3

       下列說法正確的是__________。

       A. 2c1>c3                    B.  a+b=129         C.  2p2<p3                   D. α13<1

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