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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷273
甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。
I.利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)   △H1=+92.09kJ·mol-1
氧化法:CH3OH(g)+1/2O2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)       △H2
(1)脱氢法制甲醛,有利于提高平衡产率的条件有____________
A.低温        B.高温        C.低压        D.高压 E.催化剂
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.64kJ·mol1,则△H2=________
(3)750K下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为101kPa,达到平衡转化率为50.0%,则反应的平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(4)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→·H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
如图所示为在体积为1L的恒容容器中,投入1molCH3OH,在碳酸钠催化剂作用下,经过5min反应,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比),回答下列问题:

①600℃时,5min内甲醛的反应速率为____________
②650℃-750℃甲醛选择性随温度下降,而甲醇转化率随温度升高的可能原因为________
③700℃时,历程iii能量~反应过程如图所示,在答卷纸上绘制历程ii的“能量~反应过程”示意图。___________
II.室内甲醛超标会危害人体健康,通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理所示,则工作电极的电极反应式为_____________
18-19高二下·浙江·期末
知识点:化学反应原理综合考查盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素原电池原理理解 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)        H1=+85.2kJ·mol-1
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g)     H2
反应III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)             H3=-241.8kJ·mol-1
副反应:
反应IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)     H4=-393.0kJ·mol-1
(1)计算反应Ⅱ的反应热H2=____________________________________________
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P=___________(用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:

①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________
②反应历程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反应历程ⅲ的速率。
(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度(mg/L)100008000400020001000
吹脱时间(h)07233955

则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L-1·h-1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。

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