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【工业上可由天然气为原料制备甲醇,也可由水煤气合成甲醇.(1)已知2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=akJ/mol;CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=bkJ/mol.试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方】
更新时间: 2025-08-30 01:10:53
1人问答
问题描述:

工业上可由天然气为原料制备甲醇,也可由水煤气合成甲醇.

(1)已知2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=akJ/mol;CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=bkJ/mol.试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式:___.

(2)还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).图甲是反应时CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间t的变化情况.从反应开始到平衡,用CO表示平均反应速率v(CO)=___,该反应的平衡常数表达式为___.

(3)在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如乙图所示.

①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是___.(填字母)

A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍

B.H2的体积分数不再改变

C.体系中H2的转化率和CO的转化率相等

D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较A、B两点压强大小PA___PB(填“>、<、=”).

③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L.如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=___L.

(4)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极).

①若KOH溶液足量,则电池负极反应的离子方程式为___.

②若电解质溶液中KOH的物质的量为1.0mol,当有0.75mol甲醇参与反应时,电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是___.

黄镭回答:
  (1)已知:①2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=akJ/mol②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=bkJ/mol根据盖斯定律,①+②×2可得:2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)△H=(a+2b)kJ/mol,故答案为:2CH4(g)+O2...
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