早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用,工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol-1(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

题目详情
甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用,工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol-1
(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.1J•mol-1
(Ⅲ)2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H3=-566.0kJ•mol-1
作业帮
(1)用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___
(2)某温度下,向4L横溶密闭容器中通入6molCO2和6molCH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为
1
4
,则此温度下该反应的平衡常数K=___
(3)工业上鄂通过甲醇羟基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCO(个)△H=-29.1J•mol-1
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:如图1所示
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是___(填“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)
②实际工业生产中采用的温度是80℃,期理由是___
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注,DMFC的工作原理如图2所示:
①通入a气体的电解是电池的___(填“正”或“负”)极
②常温下,用此电池乙惰性电极电解0.5L饱和食盐水(足量),若两极共生产气体1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为___(忽略溶液的体积变化)
▼优质解答
答案和解析
(1)根据(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol-1
(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.1kJ•mol-1
(Ⅲ)2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H3=-566.0kJ•mol-1
由(Ⅰ)×2+(Ⅱ)×2+(Ⅲ)得2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H,故△H=2△H1+2△H2+△H3=(+247.3kJ•mol-1)×2+(-90.1kJ•mol-1)×2+(-566.0kJ•mol-1)=-251.6kJ•mol-1,所以用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H=-251.6kJ•mol-1
故答案为:2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H=-251.6kJ•mol-1
(2)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
起始(mol) 6        6         0       0
变化(mol) x        x         2x      2x
平衡(mol)6-x       6-x       2x      2x
平衡体系中各组分的体积分数均为
1
4
,所以6-x=2x,解得x=2,
则此温度下该反应的平衡常数X=
2(CO)•c 2(H 2)
c(CH 4)•c(CO 2)
=
2×1 2
1×1
=1,
故答案为:1;
(3)①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看,图象中转化率变化最大的是4.0×106Pa,故答案为:4.0×106Pa;
②依据图象分析温度在高于80°C对反应速率影响不大,反应是放热反应,温度过高,平衡逆向进行,不利于转化率增大,
故答案为:高于80℃时,温度对反应速率影响较小,且反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低;
(4)①根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,负极反应式为 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,
故答案为:负;
②用此电池以惰性电极电解饱和食盐水的电极反应为:2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-,当两极共收集到标准状况下的气体1.12L(0.05mol)时,则生成氢氧化钠的物质的量是0.05mol,所以COH-=
0.05mol
0.5L
=0.1mol/L,所以PH=13,故答案为:13.
看了 甲醇是一种重要的化工原料,在...的网友还看了以下:

专门用于运送易燃和易爆物品的道路运输危险货物车辆,车上应备有消防器材并具有相应的安全措施。排  2020-05-31 …

奇思妙想画图宋朝的宫廷画院——翰林图画院常常用诗句作话题进行考试。有一年,考试的题目是:“竹锁桥边  2020-06-26 …

中国是“礼义之邦”,注重“礼尚往來”,“礼尚往来”本指礼节上应该有来有往,时至今日,古语“礼尚往来  2020-07-02 …

初二光现象复习题一束太阳光通过三棱镜到达绿纸做的光屏上,光屏上应该有()种色光,但眼睛只能在光屏上  2020-07-16 …

(2009•朝阳)如图所示,一束太阳光经过三棱镜到达绿纸做的光屏上,光屏上应该有种色光,但眼睛只能  2020-07-24 …

紫禁城北面的神武门每扇门上应该有多少个门钉?门钉是我国古建筑物门上的一种装饰,数量有着严格的规定。紫  2020-11-22 …

如图所示,一束太阳光经过三棱镜到达红纸做的光屏上,光屏上应该有种色光,但眼睛只能在光屏上看到色的光;  2020-11-24 …

社会主义国有企业的生产资料所有权属于国家,企业的生产经营活动()A.应由政府直接负责B.企业在生产经  2020-12-01 …

650字我的心灵憩所一个人活在世上,应该有自己真正的爱好.650字我的心灵憩所一个人活在世上,应该有  2020-12-22 …

质粒是基因工程中常用的载体,下列关于质粒的说法,正确的是()A.在细菌中,质粒独立于拟核之外B.重组  2021-01-01 …