(14分)甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,来制备甲醇。(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为10
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(14分) 甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,来制备甲醇。 (1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图所示: ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。 ②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……Ⅱ。 ③该反应的△H 0,△S 0(填“<”、“>”或“=”)。 ④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 | C.充入He,使体系总压强增大 | D.再充入1mol CO和3mol H2 | (3)在最新开发并投入生产的流动电解质直接甲醇燃料电池中,流动电解质硫酸的使用,可提高燃料电池效率约30%,该电池的负极反应为 。 |
答案
(1)①0.0030mol·L-1·min-1(2分) ② <(2分); 2.25×10-4(2分) (2)③<(2分)<(2分) ④ BD (2分) (3)CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+ (2分) |
解析
略 |
举一反三
一定温度时,A(g)与B(g)反应可生成C(g)。反应过程中A、B、C浓度的变化情况如图I所示。若保持其它条件不变,温度分别为T1℃和T2℃时,B的体积分数与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论不正确的是 A.该平衡体系的化学方程式为:A(g)+3B(g)2C(g) B.(t1+10)min时,保持容积总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动 C.在t1时间内使用B表示该反应的平均速率为3/5 t1mol/(L·min) D.其它条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A的转化率增大 |
右图表示反应的正反应速率随时间的变化情况,由此曲线判断下列说法中,可能正确的是( ) A.t1时减小了N2的浓度,增加了NH3的浓度 | B.t2时降低了温度,平衡向正反应方向移动 | C.t1时可能使用了催化剂 | D.t1到t2时段内,逆反应速率增大 |
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氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是A.再通入少量氯气,c(H+)/c(ClO-)减小 | B.通入少量SO2,溶液漂白性增强 | C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) | D.加入少量固体NaOH,溶液的pH会略微增大 |
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(15分)A、B、C、D、E、W均为短周期元素,原子序数依次增大。回答下列问题: (1)E单质为双原子分子,气体E的密度3.17g.L-1(标准状况),写出用石灰水吸收E反应的离子方程式: 。 (2)由A、B、D元素原子组成的化合物CH4和H2O在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。 ②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。 ③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)由A、C、D元素原子组成的化合物N2H4和H2O2 有广泛的用途。 ①N2H4(肼)一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液。电池放电时,负极的电极反应式为 。 ②已知:16 g液态N2H4(肼)与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出320.75 KJ的热量。 H2O(1)=H2O(g) △H="+44" kJ·mol-1 2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g) △H=-196.4 kJ·mol-1 写出N2H4(肼)与氧气反应的热化学方程式为 。 |
一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( )A.单位时间内生成n molA2同时生成n molAB | B.单位时间内生成2n molAB的同时生成n molB2 | C.容器内气体总压强不再随时间的变化而变化 | D.容器内混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化 |
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