一氧化碳和氫氣是重要的化工原料,可以用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等。
Ⅰ.(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別是ΔH(CO)=-283.2kJ/mol、ΔH(CH3OH)=-723.6kJ/mol和ΔH(CH3COOH)=-870.3kJ/mol,則通常狀況下甲醇與一氧化碳催化合成乙酸的熱化學(xué)方程式是:CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)ΔH=-136.5kJ/molCO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)ΔH=-136.5kJ/mol。
Ⅱ.(2)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去:2CO(g)═2C(s)+O2(g)ΔH>0,請(qǐng)你分析該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?否否(填“是”或“否”),依據(jù)是 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),△S<0,ΔH>0,△G=ΔH-T△S>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),△S<0,ΔH>0,△G=ΔH-T△S>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。
(3)在體積可變的密閉容器中投入2mol CO和2mol H2,在不同條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH。實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。
①該可逆反應(yīng)的ΔH <<0(填“>”、“<”或“=”)。a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc的大小關(guān)系是 Ka>Kb=KcKa>Kb=Kc。
②若在恒溫恒容條件下進(jìn)行上述反應(yīng),能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 CC。(填字母)
A.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變
B.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
C.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO的濃度等于生成CH3OH的濃度
③若該可逆反應(yīng)是在T1溫度下進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí)容器體積2L,則T1溫度條件下的平衡常數(shù)K=1.331.33。(保留三位小數(shù))
Ⅲ.(4)一定條件下,CO可與粉末狀氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。已知常溫時(shí),甲酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.70×10-4。向20mL 0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10mL 0.1mol/L的鹽酸,混合液呈 酸酸性(填“酸”或“堿”),溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)。
【答案】CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)ΔH=-136.5kJ/mol;否;該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),△S<0,ΔH>0,△G=ΔH-T△S>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;<;Ka>Kb=Kc;C;1.33;酸;c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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(1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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