當前位置： 2023年河北省保定市河北安國中學(xué)等3校高考化學(xué)模擬試卷（2月份）> 試題詳情

甲醇是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，可用多種原料合成，回答下列問題：
（1）已知甲烷、甲醇、氫氣的標準燃燒熱分別為-890.3kJ?mol^-1、-726.5kJ?mol^-1、-285.8kJ?mol^-1，則反應(yīng)CH₄（g）+2H₂（g）+CO₂（g）?2CH₃OH（l）的ΔH=
-8.9
-8.9
kJ?mol^-1。
（2）CO₂在NiO支撐的In₂O₃（110）D催化劑表面合成甲醇的反應(yīng)歷程如圖，TS表示過渡態(tài)。

①基態(tài)Ni原子中占據(jù)最高能層的電子所在軌道的電子云輪廓圖為
球
球
形。
②該過程中決速步驟的活化能為
1.66
1.66
eV。
（3）一定條件下，CO與H₂經(jīng)催化也可以合成甲醇，反應(yīng)原理為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）。
①該反應(yīng)分為兩步，通過對反應(yīng)歷程進行研究發(fā)現(xiàn)催化劑表面出現(xiàn)HCHO，其物質(zhì)的量先增大后減小，請推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因：
第一步CO先與反應(yīng)生成HCHO，第二步HCHO又被還原為，反應(yīng)開始時第一步為主要反應(yīng)，一段時間后，第二步為主要反應(yīng)
第一步CO先與反應(yīng)生成HCHO，第二步HCHO又被還原為，反應(yīng)開始時第一步為主要反應(yīng)，一段時間后，第二步為主要反應(yīng)
。
②T℃下，向一體積為2L的恒溫恒容密閉容器中充入1molCO、3molH₂發(fā)生該反應(yīng)，達到平衡時，CO與CH₃OH的物質(zhì)的量之比為2：3，氣體總壓為1.4MPa,則H₂的平衡轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
，該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)K_P為
50
27
50
27
MPa^-2（以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。
（4）以酸性甲醇燃料電池作為外接電源電解As制備AsH₃的裝置如圖所示，酸性甲醇燃料電池的負極應(yīng)連接
X
X
（填“X”或“Y”）極，寫出X電極生成AsH₃的電極反應(yīng)式：
As+3H⁺+3e^-=AsH₃↑
As+3H⁺+3e^-=AsH₃↑
。

【考點】化學(xué)平衡的計算．

【答案】-8.9；球；1.66；第一步CO先與反應(yīng)生成HCHO，第二步HCHO又被還原為，反應(yīng)開始時第一步為主要反應(yīng)，一段時間后，第二步為主要反應(yīng)；40%；

；X；As+3H⁺+3e^-=AsH₃↑

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：1難度：0.5

相似題

1．甲醇CH₃OH是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
（1）已知
甲醉脫水反應(yīng)Ⅰ2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)Ⅱ2CH₃OH（g）═C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)ⅢC₂H₅OH（g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
①屬于吸熱反應(yīng)的是

（填羅馬數(shù)字）。
②反應(yīng)Ⅰ中，反應(yīng)物具有的總能量

（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的總能量。
③反應(yīng)Ⅱ的△S

0（填“＞”或“=”或者“＜”），該反應(yīng)

在任意溫度下自發(fā)（填“能或“不能”）。
④則乙烯氣相直接水合反應(yīng)
C₂H₄（g）+H₂O（g）═C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol^-1。
（2）合成CH₃OH的一種反應(yīng)為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）。一定條件下，將1molCO和2molH₂在1L容器中發(fā)生上述反應(yīng)。經(jīng)過2 min反應(yīng)生成了amolCH₃OH（反應(yīng)前后體積不變）
①此時CO的濃度為

mol/L。
②2min內(nèi)用H₂表示該反應(yīng)的速率為v（H₂）=

mol（L?min）。
③升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小，則該反應(yīng)為

（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）。
一定能說明該反應(yīng)達到平衡的標志是

。
A.CO、C₂H₅OH的濃度相等
B.2v（CO）=v（H₂）
C.混合氣體的密度保持不變
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．（1）煤氣化制合成氣（CO 和 H₂）
已知：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₁=131.3 kJ?mol^-1
C（s）+2H₂ O（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=90 kJ?mol^-1
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是

（1）由合成氣制甲醇
合成氣 CO 和H₂ 在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0。

①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H₂，四個容器的反應(yīng)溫度分別為 T₁、T₂、T₃、T₄ 且恒定不變。在其他條件相同的情況下，實驗測得反應(yīng)進行到 t min 時H₂ 的體積分數(shù)如圖1所示，則T₃ 溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為

（用 a、V 表示）
②如圖2反映的是在T₃ 溫度下，反應(yīng)進行 t min 后甲醇的體積分數(shù)與反應(yīng)物初始投料比
c
（
CO
）
c
（
H
2
）
的關(guān)系，請畫出T₄ 溫度下的變化趨勢曲線。
③在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，可作
為判斷依據(jù)的是

A．管道內(nèi)氣體密度保持不變B．CO 的體積分數(shù)保持不變
C．氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D．c（H₂）=2c（CH₃OH）
（3）由甲醇制烯烴
主反應(yīng)：2CH₃OH?C₂H₄+2H₂Oi；3CH₃OH?C₃H₆+3H₂Oii
副反應(yīng)：2CH₃OH?CH₃OCH₃+H₂Oiii
某實驗室控制反應(yīng)溫度為 400℃，在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑（Cat.1 和 Cat.2），以恒定的流速通入 CH₃OH，在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究，得到如圖3實驗數(shù)據(jù)（選擇性：轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比）

由圖象可知，使用 Cat.2 反應(yīng) 2 h 后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是（結(jié)合碰撞理論解釋）

發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：43引用：2難度：0.3
解析
3．（1）已知：
甲醇脫水反應(yīng)   2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH₃OH（g）═C₂H₄ （g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C₂H₅OH （g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

。
（2）如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系（其中n（H₂O）：n（C₂H₄）=1：1）。

若p₂=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)K_p=

（用平衡分壓代替平衡濃度計算；分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)；結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）；
（3）以乙烯為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。
①若KOH溶液足量，則負極的電極反應(yīng)式

。
②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時（假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計），則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是

。
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.6
解析

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