甲醇是未来重要的绿色能源之一.以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇.

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  • 解题思路:(1)根据盖斯定律书写热化学方程式;

    (2)100℃时达到平衡时,甲烷转化率为50%,结合化学平衡三段式列式计算平衡时各组分的物质的量,

    ①根据c=

    △n

    V

    △t

    计算v(H2

    ②计算平衡状态时各物质的浓度,代入平衡常数表达式计算;比较Qc和K的大小解答;

    (3)在AB中发生反应CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g),依据三段式法解答,注意相同体积时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,压强相等时,气体的体积之比等于物质的量之比;

    (4))①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+

    ②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+

    (1)I:CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)△H=+206.0kJ•mol-1II:CO (g)+2H2 (g)=CH3OH (g)△H=-129.0kJ•mol-1依据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得到:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g))△H=+77.0kJ•mol-1...

    点评:

    本题考点: 热化学方程式;原电池和电解池的工作原理;化学平衡建立的过程;化学平衡的计算.

    考点点评: 本题考查了盖斯定律的应用、化学反应速率的求算、化学平衡常数的求算及与Qc的关系、恒压恒容容器中反应情况比较、原电池原理分析和电极反应书写方法,题目难度较大,注意认真分析.