11．工業(yè)原料甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣.反應(yīng)方程式如下: CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H > 0 (1)一定條件下.向體積為2 L的恒容密閉容器——青夏教育精英家教網(wǎng)—

11．工業(yè)原料甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣.反應(yīng)方程式如下: CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H > 0 (1)一定條件下.向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g).20 s后.測得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍.則用甲醇表示的反應(yīng)速率 . (2)右圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞.關(guān)閉K.在相同溫度下.向A容器中充入1 mol CH3OH和2 mol H2O(g).向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g).兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng).已知.起始時(shí)容器A和B的體積均為a L.試回答: ① 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí).容器B的體積為1.5 a L.B容器中CH3OH轉(zhuǎn)化率為 .A.B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為B A ② 若打開K.一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡.容器B的體積為 L(連通管中氣體體積忽略不計(jì).且不考慮溫度的影響). (3)下面四個(gè)選項(xiàng)是四位學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度以后.聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的看法.你認(rèn)為不正確的是 A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品 B.有效碰撞理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率 C.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品 D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益 (4)甲醇等有機(jī)物在空氣中燃燒時(shí)由于燃燒不充分可能會(huì)產(chǎn)生CO等污染物.有人提出.可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO＝2C+O2(△H＞0.△S＜0)來消除CO的污染.請你判斷是否可行并說出理由: . 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

（13分）工業(yè)原料甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式如下：

CH₃OH(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋3H₂(g) △H > 0

（1）一定條件下，向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH₃OH(g)和3 mol H₂O(g)，20 s后，測得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，則用甲醇表示的反應(yīng)速率。

（2）右圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞，關(guān)閉K，在相同溫度下，向A容器中充入1 mol CH₃OH和2 mol H₂O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH₃OH(g)和2.4 mol H₂O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知，起始時(shí)容器A和B的體積均為a L。試回答：

① 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器B的體積為1.5 a L，B容器中CH3OH轉(zhuǎn)化率為，A、B兩容器中H₂O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為B A（填“＞”、“＜”、“＝” ）

② 若打開K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為 L（連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響）。

（3）下面四個(gè)選項(xiàng)是四位學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度以后，聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的看法，你認(rèn)為不正確的是_______

A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品

B.有效碰撞理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率

C.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品

D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益

（4)甲醇等有機(jī)物在空氣中燃燒時(shí)由于燃燒不充分可能會(huì)產(chǎn)生CO等污染物。有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由：________________。

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工業(yè)原料甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式如下：

CH₃OH(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋3H₂(g)　ΔH＞0

(1)一定條件下，向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol　CH₃OH(g)和3 mol　H₂O(g)，20 s后，測得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，則用甲醇表示的反應(yīng)速率為________；

(2)判斷(1)中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填序號)；

①v_正(CH₃OH)＝v_正(CO₂)

②混合氣體的密度不變

③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

④CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化

(3)圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞，關(guān)閉K，在相同溫度下，向A容器中充入1 mol　CH₃OH和2 mol　H₂O(g)，向B容器中充入1.2 mol　CH₃OH(g)和2.4 mol　H₂O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)．已知，起始時(shí)容器A和B的體積均為a L．試回答：

①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器B的體積為1.5a L，B容器中CH₃OH轉(zhuǎn)化率為________，A、B兩容器中H₂O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為B________A(填“＞”、“＜”、“＝”)；

②若打開K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為________L(連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響)．

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甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應(yīng)反應(yīng)來制備甲醇．

CH₃OH （g）+H₂（g）=CH₄（g）+H₂O（g）△H=-77.0 kJ?mol^-1

．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1．
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為

0.03 mol?L^-1?min^-1

．
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為

2.25×10^-2

．
③可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有

A D

．（填字母）
A．CO的含量保持不變
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應(yīng)II來生成甲醇，按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示．下列說法正確的是

A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應(yīng)速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質(zhì)量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是

該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)

．
（5）甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應(yīng)式

Co²⁺-e^-=Co³⁺

．
②寫出除去甲醇的離子方程式

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6 Co²⁺+6H⁺

．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：

CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O

．

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甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應(yīng)反應(yīng)來制備甲醇．

反應(yīng)I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反應(yīng)II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反應(yīng)生成CH₄（g）與H₂O（g）的熱化學(xué)方程式為______．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1．
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為______．
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為______．
③可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有______．（填字母）
A．CO的含量保持不變
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應(yīng)II來生成甲醇，按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示．下列說法正確的是______
A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應(yīng)速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質(zhì)量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是______．
（5）甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應(yīng)式______．
②寫出除去甲醇的離子方程式______．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______．

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甲醇可作為燃料電池的原料。以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應(yīng)反應(yīng)來制備甲醇。
I：CH₄(g) + H₂O (g) ＝CO(g) + 3H₂(g) △H ＝+206.0 kJ/mol
II：CO (g) + 2H₂ (g) ＝ CH₃OH (g) △H ＝—129.0 kJ/mol
（1）CH₄(g)與H₂O(g)反應(yīng)生成CH₃OH (g)和H₂(g)的熱化學(xué)方程式為_______________。
（2）將1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖

①假設(shè)100 ℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____。
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為__________。
（3）在壓強(qiáng)為0.1 MPa、溫度為300℃條件下，將a mol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來的1/2，其他條件不變，對平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母序號)。
A．c (H₂)減少
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
C．CH₃OH 的物質(zhì)的量增加
D．重新平衡c ( H₂)/ c(CH₃OH )減小
E．平衡常數(shù)K增大
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種：
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH(g)

CO(g)＋2H₂(g)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是___________________。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO₂-ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O₂)/n(CH₃OH)＝0.25時(shí)，CH₃OH與O₂發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為_________________；

（5）甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化。實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置模擬上述過程：
① 寫出陽極電極反應(yīng)式_______________。
② 寫出除去甲醇的離子方程式_________________。

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