當(dāng)前位置： 2016-2017學(xué)年黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（下）開學(xué)化學(xué)試卷> 試題詳情

甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）。
（1）圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
①該反應(yīng)的焓變△H
＜
＜
0（填“＜”、“＞”或“=”）。
②T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁
＞
＞
K₂（填“＜”、“＞”或“=”）。
③若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
b
b
。
a.升高溫度 b.將CH₃OH（g）從體系中分離 c.使用合適的催化劑 d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
（2）一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H₂，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達(dá)平衡后測得各組分濃度如表：
物質(zhì) CO H₂ CH₃OH
濃度（mol?L^-1） 0.9 1.0 0.6
①平衡常數(shù)K=
2
3
2
3
。
②若保持體積不變，再充入0.6mol CO和0.4mol CH₃OH，此時(shí)V_正
=
=
V_逆（填“＜”、“＞”或“=”）。
（3）中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示。

①該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為
CH₃OH
CH₃OH
。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為
O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O
O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O
。
③工作一段時(shí)間后，當(dāng)3.2g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，有
0.6
0.6
N_A個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）：
Al→Al³⁺+3e^-；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑
Al→Al³⁺+3e^-；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；原電池與電解池的綜合．

【答案】＜；＞；b；

；=；CH₃OH；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；0.6；Al→Al³⁺+3e^-；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1引用：1難度：0.6

相似題

1．CO₂的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO₂、C₂H₆為原料合成C₂H₄涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO₂（g）+C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol^-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C₂H₆（g）?CH₄（g）+H₂（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol^-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH₁（反應(yīng)速率較快）
ii.H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₂=+41kJ?mol^-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH₁=

kJ?mol^-1
②相比于提高c（C₂H₆），提高c（CO₂）對反應(yīng)I速率影響更大，其原因是

。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是

。

（3）在800℃時(shí)，
n
（
C
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
=
1
3
，充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始壓強(qiáng)為P，一段時(shí)間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH₄?C₂H₄+2H₂ΔH＞0，溫度T時(shí)，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH₄，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH₄的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得v_正=k_正c²（CH₄），v_逆=k_逆c（C₂H₄）?c²（H₂），k_正、k_逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時(shí)
k
逆
k
正
═

（用含有m的代數(shù)式表示）。

（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C₂H₆和CO₂合成了C₂H₄。
①M(fèi)是電源的

極。
②陽極電極反應(yīng)式是

。
發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6
解析

2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．對于C₂H₄（g）+H₂O（g）?C2H5OH（g），在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系的總壓強(qiáng)為P，其中C₂H₄（g）、H₂O（g）、C₂H₅OH（g）均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp=

B．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時(shí)A、B和C均增加1mol,平衡正向移動

C．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N₂、H₂、NH₃各1mol,若此時(shí)再充入3molN₂，則平衡正向移動

D．對于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，都只與溫度有關(guān)

發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7

解析

3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N₂，兩個(gè)競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
Ⅱ．4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
現(xiàn)將1molNH₃、1.45molO₂充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=
制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
原料總的轉(zhuǎn)化量
×100%
下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．400℃時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ

B．由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO₃，最佳溫度約為840℃

C．520℃時(shí)，NH₃的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

D．840℃后，NO的物質(zhì)的量下降，可能是反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動所致

發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5

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