• 甲醇又称“木精”,是重要的溶剂和基本有机原料.工业上常以CO和H2为原料合成甲醇.(1)已知每1g液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时放出13.8kJ热量,写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式: .(2)工业上常利用反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0合成甲醇,其在230~270℃下反应最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图所示,则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母,下同);该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是 .A.1~1.5B.2.5~3C.3.5~4.5(3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:HO2(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g)△H<0150℃时,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH2O(g),反应达到平衡后测得H2的体积分数为25%.①平衡时CO的转化率为 .②150℃下,若起始时充入2molCO和4molH2O(g),反应达到平衡时CO2的体积分数为 .(4)某研究小组设计了如图所示的原电池装置,向导管中通入物质的量之比为1:1的CO和H2混合气体(CO和H2同时放电).①电池工作一段时间后,电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”).②电池工作一段时间后,测得电解质溶液增重6.2g(不考虑未反应气体的溶解),则负极参加反应的气体质量为 .试题及答案-填空题-云返教育

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      甲醇又称“木精”,是重要的溶剂和基本有机原料.工业上常以CO和H2为原料合成甲醇.
      (1)已知每1g液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时放出13.8kJ热量,写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式:
               
      (2)工业上常利用反应:CO(g)+2H
      2(g)=CH3OH(g)△H<0合成甲醇,其在230~270℃下反应最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图所示,则230℃时的实验结果所对应的曲线是          (填字母,下同);该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是         
      A.1~1.5B.2.5~3C.3.5~4.5

      (3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:HO
      2(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g)△H<0
      150℃时,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH
      2O(g),反应达到平衡后测得H2的体积分数为25%.
      ①平衡时CO的转化率为
               
      ②150℃下,若起始时充入2molCO和4molH
      2O(g),反应达到平衡时CO2的体积分数为         
      (4)某研究小组设计了如图所示的原电池装置,向导管中通入物质的量之比为1:1的CO和H
      2混合气体(CO和H2同时放电).
      ①电池工作一段时间后,电解质溶液的pH
                (填“增大”、“减小”或“不变”).
      ②电池工作一段时间后,测得电解质溶液增重6.2g(不考虑未反应气体的溶解),则负极参加反应的气体质量为
               

      试题解答


      CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),△H=-441.6kJ/mol:X:B:75%:25%:减小:3.0g
      解:(1)每1g液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时放出13.8kJ热量,所以1mol即32g甲醇燃烧放出的热量是441.6kJ,即CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),△H=-441.6kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),△H=-441.6kJ/mol;
      (2)工业上用反应④低压合成甲醇,在230℃~270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图.合成甲醇是放热反应,温度越低转化率越大,结合图象可知,230℃的实验结果所对应的曲线是 X,;工业生产适宜采用的合成气组成比n(H
      2):n(CO)的范围应反应中 一氧化碳的转化率大,提高氢气的量会提高一氧化碳的转化率,所以n(H2):n(CO)>2:1,选项中氢气量过量多消耗原料,故选B.
      故答案为:X,B;
      (3)①设一氧化碳的变化量是x
      H
      2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g)
      初始物质的量:2 1 0 0
      变化物质的量:x x x x
      平衡物质的量:2-x 1-x x x
      x
      (2-x)+(1-x)+2x
      =25%,解得x=0.75mol,所以一氧化碳的转化率为:
      0.75mol
      1mol
      ×100%=75%,故答案为:75%;
      ②根据①计算平衡时二氧化碳的体积分数是25%,若起始时充入2molCO和4molH
      2O(g),反应达到平衡和①是等效的,所以二氧化碳的体积分数是相等的,故答案为:25%;
      (4)①据燃料电池的工作原理,该原电池的总反应是燃料一氧化碳和氢气燃烧的化学反应,产物二氧化碳会和氢氧化钾反应,消耗氢氧根,所以pH减小,故答案为:减小;
      ②电解质溶液增重6.2g是增加的水和二氧化碳的质量,即二氧化碳和水的总物质的量是0.1mol,根据碳元素和氢元素守恒,所以参加反应的一氧化碳和氢气总共是0.1mol,质量是3.0g,故答案为:3.0g.

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