*醇汽油是由10%一25%的*醇與其他化工原料、新增劑合成的新型車用燃料,可達到國標汽油的*能和指標。*醇是一...
問題詳情:
*醇汽油是由10%一25%的*醇與其他化工原料、新增劑合成的新型車用燃料,可達到國標汽油的*能和指標。*醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發和應用前景。
Ⅰ、工業上合成*醇一般採用下列反應:CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g) △H=a kJ/mol,
下表是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(K):
溫度/0C | 250 | 310 | 350 |
K | 2.041 | 0.250 | 0.012 |
(1)由表中資料判斷△H a 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,充分反應達到平衡後,測得c(CO)=0.5 mol·L-1,則此時的溫度為 0C。
(3)在容積固定的密閉容器中發生上述反應,各物質的濃度如下表:
濃度mol/L 時間/min | c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) |
0 | 0.8 | 1.6 | 0 |
2 | 0.6 | 1.2 | 0.2 |
4 | 0.3 | 0.6 | 0.5 |
6 | 0.3 | 0.6 | 0.5 |
①反應從2 min到4 min之間,H2的反應速率為 。
②反應達到平衡時CO的轉化率為 。
③反應在第2 min時改變了反應條件,改變的條件可能是 (填序號)。
A.使用催化劑 B.降低溫度 C.增加H2的濃度
(4)向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中均充入1 molCO和2 mol H2,發生反應CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g)△H=a kJ/mol。恆溫恆容下反應相同時間後,分別測得體系中CO的百分含量分別為w1和w2;已知T1<T2,則
w1 w2(填序號)。
A.大於 B.小於 C.等於 D.以上都有可能
Ⅱ、*醇在化學電源方面也有著重要應用。寫出以*醇為燃料,*氧化*溶液為電解質溶液的原電池中負極的電極反應式: 。
【回答】
【*】
Ⅰ(1)<(2分)
(2)310(2分)
(3)①0.3mol/(L·min)(2分,單位寫錯不得分) ②62.5%(2分,寫小數也得分) ③A (2分)
(4)D(2分)
Ⅱ、2 CH3OH—12 e- +16 OH-=2CO32- + 12 H2O(2分,若“=”寫成“→”不扣分,“e-”寫成“e”扣1分,其它錯誤不得分)
【解析】
試題分析:(1)溫度升高,K值減小,平衡向左移動,負反應吸熱,故正反應放熱。
(2)反應結束後,由CO濃度知CO物質的量為1mol。故CO反應量為1mol,剩餘CO為1mol,即0.5mol/L,依次推出,H2反應了2mol,剩餘H2為4mol,即2mol/L,生成*醇1mol,即0.5mol/L,此時,反應平衡,K值為0.5/(0.5*2*2)=0.25,為310℃的平衡常數。
(3)①H2物質的量從1.2mol/L,反應成為0.6mol/L,時間經過2分鐘,故反應速率為0.3mol/(L*min)
②容積固定,由0.8mol/L,轉化到0.3mol/L,轉化量為0.5mol/L,轉化率為0.5/0.8=0.625
③2~4min內的反應速率大於0~2min 內的反應速率。故排除B,對比CO濃度的變化,排除C。
(4)本題關鍵是時間。如果時間很短,未充分反應,那麼溫度高的反應快,CO量少。但如果充分反應後,溫度高的,因為平衡向左移動,CO量較多。故都有可能。
(5)其實是*醇的燃燒反應與二氧化碳被*氧化*吸收的和反應。負極失去電子,C由負二價變為正四價,失去6 個電子,已知右邊生成CO32-,由電荷守恆,左邊OH-,應為8個,水自然補平。但6不是4(O2吸收電子數)的整數倍,故,整體乘2.
考點:考查反應熱和化學反應速率。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:填空題
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