當(dāng)前位置： 2020-2021學(xué)年重慶市南開中學(xué)高一（下）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

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
Ⅲ
Ⅲ
（填羅馬數(shù)字）。
②反應(yīng)Ⅰ中，反應(yīng)物具有的總能量
大于
大于
（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)
能
能
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=
-45.5
-45.5
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(guò)2 min反應(yīng)生成了amolCH₃OH（反應(yīng)前后體積不變）
①此時(shí)CO的濃度為
1-a
1-a
mol/L。
②2min內(nèi)用H₂表示該反應(yīng)的速率為v（H₂）=
a
a
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
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）。
一定能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
D
D
。
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

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算．

【答案】Ⅲ；大于；＞；能；-45.5；1-a；a；放熱反應(yīng)；D

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.5

相似題

1．甲醇制烯烴（MTO）是煤制烯烴工藝路線的核心技術(shù)。煤制烯烴主要包括煤的氣化、液化、烯烴化三個(gè)階段。
（1）煤的液化發(fā)生的主要反應(yīng)之一為2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH （g）△H=akJ?mol^-1，在不同溫度下，K（500℃）=2.5L²?mol^-2，K（700℃）=0.2L²?mol^-2。
①△H

0（填“＞”、“＜”、“=”）。
②若反應(yīng)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行，500℃測(cè)得某一時(shí)刻體系內(nèi)H₂、CO、CH₃OH物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、3mol,則此時(shí)生成CH₃OH的速率

消耗CH₃OH的速率（填“＞”、“＜”、“=”）。
（2）通過(guò)研究外界條件對(duì)反應(yīng)的影響，盡可能提高甲醇生成乙烯或丙烯的產(chǎn)率。
甲醇制烯烴的主要反應(yīng)有：
i　　 2CH₃OH（g）═C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H₁=-20.9kJ?mol^-1
ii　　 3CH₃OH（g）═C₃H₆（g）+3H₂O（g）△H₂=-98.1kJ?mol^-1
iii 4CH₃OH（g）═C₄H₈（g）+4H₂O（g）△H₃=-118.1kJ?mol^-1
①C₃H₆轉(zhuǎn)化為C₂H₄的熱化學(xué)方程式為iv：2C₃H₆（g）?3C₂H₄ （g）△H₄=

。
②加入N₂作為稀釋劑，反應(yīng)i中C₂H₄的產(chǎn)率將

（增大、減小、不變）。
（3）為研究不同條件對(duì)反應(yīng)的影響，測(cè)得不同溫度下平衡時(shí)C₂H₄、C₃H₆和C₄H₈的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化，如圖所示：
①隨著溫度的升高，C₃H₆的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。溫度高于400℃時(shí)，原因是

；當(dāng)溫度低于400℃時(shí)，原因是

。
②體系總壓為0.1MPa,400℃時(shí)反應(yīng)iv的平衡常數(shù)K_p=

（列式計(jì)算，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)）。
③為了獲得更高的C₂H₄在產(chǎn)物中的比例，控制的條件較適宜的是

。
A．較低溫度　　　　 B．較高溫度　　　 C．增加水醇比　　　 D．降低水醇比
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：11引用：1難度：0.5
解析
2．（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(qiáng)的關(guān)系（其中n（H₂O）：n（C₂H₄）=1：1）。

若p₂=8.0MPa,列式計(jì)算A點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=

（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)；結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)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(fù)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(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時(shí)（假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計(jì)），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
3．（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(gè)密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H₂，四個(gè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)進(jìn)行到 t min 時(shí)H₂ 的體積分?jǐn)?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(jìn)行 t min 后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比
c
（
CO
）
c
（
H
2
）
的關(guān)系，請(qǐng)畫出T₄ 溫度下的變化趨勢(shì)曲線。
③在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，為測(cè)定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達(dá)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?jǐn)?shù)保持不變
C．氣體的平均相對(duì)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)下進(jìn)行甲醇制烯烴的對(duì)比研究，得到如圖3實(shí)驗(yàn)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

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