【題目】工業(yè)上可用合成氣(主要成分為CO2、H2、CO)在催化劑作用下合成甲醇,并可用甲醇合成甲醚。

(1)CO2的電子式是________。

(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1 = -90.77 kJ/mol

CO2 (g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g) △H2 = +41.19 kJ/mol

則CO2與H2反應制備CH3OH(g)的熱化學方程式是________

(3)向三個體積均為1L的恒容密閉容器中分別充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化劑作用下同時反應制備CH3OH(g)。測得H2轉化率隨溫度變化的數(shù)據(jù)如下表所示。

(注:T5時,H2轉化率為66.67%,即轉化了2/3)

①催化劑效果最佳的反應是________(填“I”“II”或“III”)。

T3時,反應I的v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

③溫度為T5時,該反應的平衡常數(shù)K=________

(4)甲醇合成甲醚的反應為2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),反應過程中存在副反應2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)。反應過程中的能量變化如圖所示:

①反應速率較快的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是________

②根據(jù)反應原理,分析增大壓強對合成甲醚的影響________

【答案】 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O (g) △H =-49.58kJ/mol > K= 反應Ⅰ的活化能小于反應Ⅱ的活化能 增大壓強加快反應速率, 抑制副反應的發(fā)生提高了甲醚的產(chǎn)率。

【解析】(1)CO2的電子式是(2)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1 = -90.77 kJ/mol;②CO2 (g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g) △H2 = +41.19 kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律,由①+②得反應CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O (g) △H =-90.77 kJ/mol-41.19 kJ/mol =-49.58kJ/mol;(3)①根據(jù)CO2轉化率隨溫度變化,推出反應I在T3時,轉化率比反應Ⅱ、Ⅲ高,且最先達到平衡,因此催化效率最高的是反應I;②T3時,反應I的v(正) >v(逆);③達到平衡時,消耗CO2的物質的量濃度為: mol/L=mol/L,

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

起始濃度: 1 3 0 0

變化濃度: 2

平衡濃度: 1

平衡常數(shù)K= =;(4)①反應速率較快的是Ⅰ,原因是反應Ⅰ的活化能小于反應Ⅱ的活化能;②根據(jù)反應原理,分析增大壓強對合成甲醚的影響增大壓強加快反應速率, 抑制副反應的發(fā)生提高了甲醚的產(chǎn)率。

練習冊系列答案
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【題目】如圖是關于反應A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反應為放熱反應)的平衡移動圖象,影響平衡移動的原因可能是(  )
A.升高溫度,同時加壓
B.降低溫度,同時減壓
C.增大反應物濃度,同時減小生成物濃度
D.增大反應物濃度,同時使用催化劑

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A. N2H4(g)+ O2(g)= N2(g)+H2O(l)△H=+267kJmol﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=﹣133.5kJmol﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJmol﹣1
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【題目】25°C時,如圖燒杯中各盛有50mL的溶液.
(1)甲溶液PH=;
(2)若將甲溶液全部倒入乙中,所得的混合溶液的PH丙溶液的PH(填“>”、“<”或“=”).
(3)若將乙溶液全部倒入丙中,所得的混合溶液PH>7,所得溶液中離子濃度大小順序是

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【題目】下列反應一定屬于氧化還原反應的是

A.置換反應 B.化合反應 C.分解反應 D.復分解反應

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【題目】下列物質屬于純凈物的是(
A.加碘食鹽
B.鉛筆芯
C.過氧化氫
D.黃河啤酒

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【題目】現(xiàn)有三組溶液:①汽油和氯化鈉溶液 39%的乙醇溶液 ③氯化鈉和單質碘的水溶液,分離以上各混合液的正確方法依次是(

A.分液、蒸餾、萃取B.萃取、蒸餾、分液

C.分液、萃取、蒸餾D.蒸餾、萃取、分液

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【題目】Sn 元素位于元素周期表第IVA 族,SnCl4可用作媒染劑和催化劑,工業(yè)上常用氯氣與金屬錫在300℃反應制備SnCl4。SnCl4 極易水解,SnCl2、SnCl4的一些物理數(shù)據(jù)如下:

物質

狀態(tài)

熔點/℃

沸點/℃

Sn

銀白色固體

232

2260

SnCl2

無色晶體

246

652

SnCl4

無色液體

-33

114

用下列裝置合成四氯化錫(夾持裝置略)。注:在儀器3 中各加入0.6 mL濃硫酸,實驗操作如下:

I.把干燥的儀器按圖示裝置連接好,在儀器1中加入B mL濃鹽酸,在儀器2中加入2.0g KMnO4,在儀器5中加入2~3顆Sn粒;

II.打開活塞,讓鹽酸流下,均勻產(chǎn)生Cl2并充滿整套裝置,然后加熱Sn粒,將生成的SnCl4收集在儀器6中;

III.Sn粒反應完畢后,停止加熱,同時停止滴加鹽酸,取下儀器6,迅速蓋好蓋子。

請回答:

(1)寫出儀券2中發(fā)生化學反應方程式________________________。

(2)下列說法不正確的是______。

A.裝置連接好,加入藥品前要檢查裝置的氣密性

B.產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置,這步操作不可以省略

C.操作中應控制鹽酸的滴入速率,不能太快,也不能太慢

D.儀器6 可用冰水浴冷卻,也可以自然冷卻

(3)儀器7 放的試劑是_______________________,作用是___________________、__________________

(4)SnCl4在空氣中與水蒸氣反應除生成白色SnO2·xH2O固體,還可以看到___________________現(xiàn)象,化學方程式為___________________________________

(5)經(jīng)測定產(chǎn)品中含有少量的SnCl2,可能的原因___________( 用化學方程式表示)。

(6)產(chǎn)品中含少量SnCl2,測定SnCl4純度的方法:取0.400 g產(chǎn)品溶于50 mL的稀鹽酸中,加入淀粉溶液作指示劑,用0.0100mol/L碘酸鉀標準溶液滴定至終點,消耗標準液8.00 mL,反應原理為:3SnCl2+ KIO3+ 6HCl==3SnCl4+ KI+ 3H2O,判斷滴定終點的依據(jù)為______________________________,產(chǎn)品的純 度為___________________________________

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【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注,下表為制取Cu2O的兩種方法:

方法a

用炭粉在高溫條件下還原CuO

方法b

電解法,反應為2Cu+H2O Cu2O+H2

(1)工業(yè)上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反應條件不易控制,若控溫不當易生成__而使Cu2O產(chǎn)率降低。

(2)已知:

①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1

②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1

③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1

則方法a中發(fā)生的反應:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=________

(3)方法b是用肼燃料電池為電源,通過離子交換膜電解法控制電解液中OH的濃度來制備納米Cu2O,裝置如圖所示:

①上述裝置中B電極應連_________電極(填“C”或“D”)。

②該離子交換膜為____離子交換膜(填“陰”或“陽”),該電解池的陽極反應式為_______。

③原電池中負極反應式為______________。

(4)在相同體積的恒容密閉容器中,用以上方法制得的兩種Cu2O分別進行催化分解水的實驗:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸氣的濃度隨時間t的變化如下表所示:

序號

溫度/℃c/mol·L-1t/min

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.049 2

0.048 6

0.048 2

0.048 0

0.048 0

T1

0.050

0.048 8

0.048 4

0.048 0

0.048 0

0.048 0

T2

0.10

0.096

0.093

0.090

0.090

0.090

①催化劑的催化效率:實驗①_______實驗②(填“>”或“<”)。

②實驗①、②、③的化學平衡常數(shù)K1、K2、K3的大小關系為________。

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