甲醇作為燃料,在化石能源和可再生能源時(shí)期均有廣泛的應(yīng)用前景。
Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作為內(nèi)燃機(jī)燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)].已知:25℃、101kPa時(shí),1mol C8H18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水,放出5518 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C8H18(l)+252O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/molC8H18(l)+252O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/mol。
(2)已知:25℃、101 kPa時(shí),CH3OH(l)+32O2(g)═CO2 (g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol
相同質(zhì)量的甲醇和辛烷分別完全燃燒時(shí),放出熱量較多的是C8H18C8H18。
(3)某研究者分別以甲醇和汽油做燃料,實(shí)驗(yàn)測(cè)得在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷工作情況下,汽車尾氣中CO的百分含量與汽車的加速性能的關(guān)系如圖1所示。
根據(jù)如圖1信息分析,與汽油相比,甲醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低、污染小汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低、污染小。
Ⅱ.甲醇的合成
(4)以CO2(g)和H2(g)為原料合成甲醇,反應(yīng)的能量變化如圖2所示。
①補(bǔ)全上圖:圖中A處應(yīng)填入1 mol CO2(g)+3 mol H2(g)1 mol CO2(g)+3 mol H2(g)。
②該反應(yīng)需要加入銅-鋅基催化劑。加入催化劑后,該反應(yīng)的△H不變不變(填“變大”“變小”或“不變”)。
(5)已知:CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H1=-283kJ/mol;
H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ/mol;
CH3OH(g)+32O2(g)═CO2 (g)+2H2O(g)△H3=-676kJ/mol。
以CO(g)和H2(g)為原料合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)。該反應(yīng)的△H為-91-91 kJ/mol。
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【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式;反應(yīng)熱和焓變.
【答案】C8H18(l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/mol;C8H18;汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低、污染?。? mol CO2(g)+3 mol H2(g);不變;-91
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(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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