解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷309
碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用,甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反应:
①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H1=+90.8kJ/mol
②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H2=+49kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3
回答下列问题:
(1)△H3=__________ ;
(2)根据化学原理分析升高温度对反应②的影响__________ ;
(3)甲醇使用不当会造成其对水质的污染,用电化学可消除这种污染,其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH混合溶液,将Co2+氧化成Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2。
①电解时,阳极的电极反应式为__________ ;
②Co3+氧化CH3OH的离子方程式为__________ 。
(4)控制反应条件,反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比[]的变化如图所示:
合成二甲醚的最佳氢碳比为__________ ,对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),水煤气合成二甲醚的反应的平衡常数表达式为KP=__________ 。
(5)在标态(反应物和产物都处于100kPa)和T(K)条件下由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质在T(K)时的标准焓,用符号△Hθ表示。已知石墨和一氧化碳的燃烧热△H分别为-393.5kJ•mol-1和—283.0 kJ •mol-1,则CO2(g)、CO(g)的△Hθ分别为__________ 、__________ 。
①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H1=+90.8kJ/mol
②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H2=+49kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3
回答下列问题:
(1)△H3=
(2)根据化学原理分析升高温度对反应②的影响
(3)甲醇使用不当会造成其对水质的污染,用电化学可消除这种污染,其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH混合溶液,将Co2+氧化成Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2。
①电解时,阳极的电极反应式为
②Co3+氧化CH3OH的离子方程式为
(4)控制反应条件,反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比[]的变化如图所示:
合成二甲醚的最佳氢碳比为
(5)在标态(反应物和产物都处于100kPa)和T(K)条件下由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质在T(K)时的标准焓,用符号△Hθ表示。已知石墨和一氧化碳的燃烧热△H分别为-393.5kJ•mol-1和—283.0 kJ •mol-1,则CO2(g)、CO(g)的△Hθ分别为
15-16高三下·江苏·阶段练习
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汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)已知:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=﹣746.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=﹣221 kJ/mol
C(s)+O2(g)CO2(g) △H=﹣393.5 kJ/mol
则N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=____________ kJ/mol
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
则C2较合理的数值为_________ (填字母标号)
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.85
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO2(g) CO2(g)+H2(g)得到如下三组数据:
若a=2,b=1,则c=____ ,三组实验对应平衡常数的关系K(i)_____ K(ii) _____ K(iii)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)控制反应条件,CO和H2可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比的变化如图所示:
①合成二甲醚的最佳氢碳比为__________ 。
②甲醇使用不当会导致污染,可用电解法消除这种污染。其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH的混合溶液,将Co2+氧化为Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2,Co3+氧化CH3OH的离子方程式为________________ 。
(1)已知:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=﹣746.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=﹣221 kJ/mol
C(s)+O2(g)CO2(g) △H=﹣393.5 kJ/mol
则N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-4mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/10-3mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.85
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO2(g) CO2(g)+H2(g)得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | C | d | 1 |
(4)控制反应条件,CO和H2可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比的变化如图所示:
①合成二甲醚的最佳氢碳比为
②甲醇使用不当会导致污染,可用电解法消除这种污染。其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH的混合溶液,将Co2+氧化为Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2,Co3+氧化CH3OH的离子方程式为
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