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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:273 题号:8587067
甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。
I.利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)   △H1=+92.09kJ·mol-1
氧化法:CH3OH(g)+1/2O2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)       △H2
(1)脱氢法制甲醛,有利于提高平衡产率的条件有____________
A.低温        B.高温        C.低压        D.高压 E.催化剂
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.64kJ·mol1,则△H2=________
(3)750K下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为101kPa,达到平衡转化率为50.0%,则反应的平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(4)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→·H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
如图所示为在体积为1L的恒容容器中,投入1molCH3OH,在碳酸钠催化剂作用下,经过5min反应,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比),回答下列问题:

①600℃时,5min内甲醛的反应速率为____________
②650℃-750℃甲醛选择性随温度下降,而甲醇转化率随温度升高的可能原因为________
③700℃时,历程iii能量~反应过程如图所示,在答卷纸上绘制历程ii的“能量~反应过程”示意图。___________
II.室内甲醛超标会危害人体健康,通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理所示,则工作电极的电极反应式为_____________

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【推荐1】辉钢矿主要成分是含铜量高,是最重要的炼铜矿石。请回答下列问题:
已知:

反应生成Cu和的热化学方程式为______,该反应中______填“作氧化剂”“作还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”
可催化二甲醚合成乙醇。
反应
反应
压强为pkPa时,同一体系中发生反应和反应,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则______填“”或“”,下同______0。

若压强为pkPa、温度为800K时,向2L恒容密闭容器中充入和2molCO发生反应,4min时达到平衡。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______填序号,下同
A.气体密度保持不变 压强保持不变
C.反应热不变 和CO的浓度之比为1:1
为了提高反应速率和的平衡产率,下列措施可采用的是______。4min内的平均生成速率为______,该条件下平衡常数______
A.加入高效催化剂 升高温度 充入增大压强
温度对平衡体系中乙酸甲酯的百分含量和乙醇的百分含量的影响如图乙所示。结合图甲、图乙解释在范围内,乙酸甲酯的百分含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是______
2020-01-25更新 | 14次组卷
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解题方法
【推荐2】(1)工业上利用N2和H2合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。由NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,其离子反应方程式为______________________,有学者探究用电解法制备的效率,装置如图,试写出其阳极电极反应_________________________

(2)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇(CH3CH2OH)的一种反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-akJ/mol,已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ/mol,以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成气态乙醇及水蒸气,并放出热量,写出该反应的热化学反应方程式:_______________________________
(3)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应为_______________。此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)_______导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因______________________
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【推荐3】利用铜—氯热化学循环可制取氢气,主要流程如下:

回答下列问题:
(1)图中属于氧化还原反应的是__________(填序号)。
(2)已知25℃时,Ksp(CuOH)=2.0×10-15,Ksp(CuC1)=1.0×10-6,则反应CuC1(s)+H2O(1)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)的平衡常数K=___________(填数值)。
(3)已知:
Cl2(g)+H2O(g)==2HCl(g)+1/2O2(g) △H1
2CuCl(s)+2HCl(g)==2CuCl2(s)+H2(g) △H2
Cl2(g)+2CuCl(l)==2CuCl2(s) △H3
CuC1(l)==CuC1(s) △H4
则反应H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H=_______(用△H1、△H2、△H3、△H4表示)。
(4)反应Ⅱ若在水溶液中进行可用惰性电极电解实现,其装置如下图所示。阳极的电极反应式为____________________;电解过程中阳极周围溶液的pH__________(填“升高”或“降低”)。

(5)反应I是可逆反应,工业上也常用该反应生成的HCl制取氯气,反应为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),在不同起始投料比m下,HCl平衡转化率随温度的变化关系如下图所示:

①该反应的正反应为___________热反应(填“放”或“吸”)。
②图中m2________m1(填“>”或“<”)。
③p kPa下,A点对应温度下反应的平衡常数Kp=________kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
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