【題目】甲醇是重要的化工原料,發(fā)展前景廣闊。

1利用甲醇可制成微生物燃料電池(利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置)。某微生物燃料電池裝置如右圖所示A極是________極(填負(fù)),其電極反應(yīng)式是________

2研究表明CO2加氫可以合成甲醇。CO2H2可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):

ICO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1

IICO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH2

反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K________

有利于提高反應(yīng)I CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________(填序號)。

a.使用催化劑 b加壓 c.增大CO2H2的初始投料比

③研究溫度對于甲醇產(chǎn)率的影響。在210 ℃~290 ℃,保持原料氣中CO2H2的投料比不變,按一定流速通過催化劑甲,主要發(fā)生反應(yīng)I,得到甲醇的實(shí)際產(chǎn)率、平衡產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如右圖所示。

ΔH1________0(填“>”、“=”或“<”),其依據(jù)是________。

某實(shí)驗(yàn)控制壓強(qiáng)一定,CO2H2初始投料比一定,按一定流速通過催化劑乙,經(jīng)過相同時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài))

TK

CO2實(shí)際轉(zhuǎn)化率(%

甲醇選擇性%【注】

543

12.3

42.3

553

15.3

39.1

【注】甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比

表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,升高溫度,CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的選擇性降低,其原因是________。

【答案】 負(fù) CH3OH — 6e + H2O == CO2 + 6H+ b 溫度升高甲醇的平衡產(chǎn)率降低 溫度升高,III的反應(yīng)速率均加快,但對II的反應(yīng)速率的影響更大

【解析】1由電池裝置圖可知,該電池是甲醇燃料電池,由于使用了質(zhì)子交換膜,所以電解質(zhì)是酸性的,通入還原劑甲醇的電極A是負(fù)極,其電極反應(yīng)式是CH3OH — 6e + H2O == CO2 + 6H+。

2①反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K。

②反應(yīng)I是一個(gè)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),故加壓有利于提高反應(yīng)I CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,b。增大CO2H2的初始投料比,只能減小其轉(zhuǎn)化率;催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。

③由圖可知,甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而減小,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH10。

④表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,升高溫度,CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的選擇性降低,其原因是溫度升高,I、II的反應(yīng)速率均加快,但對II的反應(yīng)速率的影響更大(即有更多的二氧化碳發(fā)生了副反應(yīng))。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中,正確的是( )

A. 鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe﹣2eFe2+

B. HS的水解方程式:HS+H2OS2+H3O+

C. CO32的水解方程式:CO32+H2OHCO3+OH

D. AlCl3溶液與Na2CO3溶液混合:2Al3++3CO32Al2CO33

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的pH2對于該溶液,下列敘述中正確的是

A. 水電離出來的c(H+)=1×10-10mo1·L-1

B. 此時(shí)水的離子積KW=1×10-4

C. c(H+)=2[c(OH-)+c(SO42-)]

D. 該溫度下加入等體積pH=12NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為探究Na2SO3溶液的性質(zhì),在白色點(diǎn)滴板的ab、c、d四個(gè)凹槽中滴入Na2SO3溶液再分別滴加下圖所示的試劑。

下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或結(jié)論正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋或結(jié)論

A

a中無明顯現(xiàn)象

Na2SO3H2O2一定不發(fā)生反應(yīng)

B

b中加稀H2SO4后才產(chǎn)生淡黃色沉淀

SO32S2兩種離子一定不能大量共存

C

c中加BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀且紅色褪去

Ba2++ SO32 == BaSO3,使SO32水解平衡逆向移動(dòng),紅色褪去

D

d中產(chǎn)生白色沉淀

Na2SO3溶液中含有SO42

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國芒硝(Na2SO4·10H2O)的儲量豐富,它是重要的化工原料。

1制備碳酸鈉。

①以芒硝和碳酸氫銨為原料,在水溶液中經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)析出NaHCO3晶體,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。

已知:2NaOH(s) + CO2(g) == Na2CO3(s) + H2O(g) ΔH1127.4 kJ·mol 1

NaOH(s) + CO2(g) == NaHCO3(s) ΔH2131.5 kJ·mol 1

反應(yīng)2NaHCO3(s) == Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) ΔH________ kJ·mol 1。

2)制備燒堿和硫酸。

用右圖所示裝置,以惰性電極進(jìn)行電解,ab、cd均為離子交換膜。則陽極區(qū)制備的溶液是________,陰極的電極反應(yīng)式是________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列古詩詞的描述中發(fā)生的是化學(xué)變化的是(

A.千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金

B.忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開

C.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干

D.日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酸乙酯是應(yīng)用非常廣泛的有機(jī)溶劑,主要用于涂料、油墨、粘合劑、膠片、醫(yī)藥、化工、電子、化妝品及食品行業(yè)等。實(shí)驗(yàn)室可用乙酸與乙醇反應(yīng)制備乙酸乙酯。

(1)為判斷乙酸乙酯中與乙基(-CH2CH3)相連的氧原子的來源,請沒計(jì)一種可進(jìn)行判別的方案__________。(無需給出實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟,只需給出設(shè)計(jì)思想)。

(2)為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行以下四個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩試管II再測有機(jī)層的厚度,實(shí)驗(yàn)記錄如下:

編號

試管I中的試劑

有機(jī)層厚度/cm

A

3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol/L濃硫酸

3.0

B

3mL乙醇、2mL乙酸

0.1

C

3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸

1.2

D

3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸

1.2

①試管II中試劑的名稱為_______,其作用是__________

②分析比較實(shí)驗(yàn)_____(填實(shí)驗(yàn)編號)的數(shù)據(jù),可推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

③分析比較實(shí)驗(yàn)C、D,證明對酯化反應(yīng)具有催化作用的是H+。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是_______mL和_____mol/L。

(3)現(xiàn)代化工生產(chǎn)探索以CH3CHO為原料,用(CH3CH2O)3Al作催化劑,合成乙酸乙酯:2CH3CHOCH3COOCH2CH3

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí),不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:

實(shí)驗(yàn)序號

催化劑用量/g

反應(yīng)溫度/℃

反應(yīng)時(shí)間/h

副產(chǎn)物/%

選擇性/%

轉(zhuǎn)化率/%

1

0.368

6.5-2

52

0.35

99.9

99.6

2

0.278

10-0.5

52

0.12

99.81

95.39

3

0.368

6.5-2

12

0.1

99.8

99.7

4

0.368

10-0.5

52

0.8

99.5

97.3

(注)選擇性:轉(zhuǎn)化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3的百分比。

下列說法正確的是_______(填編號)。

A.用乙醛合成乙酸乙酯,可減少“工業(yè)三廢”的排放

B.溫度越高反應(yīng)速率越快,乙醛的轉(zhuǎn)化率越高

C.用乙醛合成乙酸乙酯的反應(yīng)時(shí)間控制在12h為宜

D.催化劑用量不會影響合成反應(yīng)的選擇性轉(zhuǎn)化率

E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是(
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCCl4含有NA個(gè)分子
B.0.1mol/L的HNO3中有0.1NA個(gè)H+
C.常溫常壓下,8gO2含有4NA個(gè)電子
D.1molNa被完全氧化生成Na+ , 失去2NA個(gè)電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化中必須加入氧化劑才能發(fā)生的是(
A.Na2O→NaOH
B.Fe→FeCl2
C.CuO→Cu
D.H2O2→H2O

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同步練習(xí)冊答案