搜搜做题作业网甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备．甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示．
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/29 00:07:03
甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备．甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示．
（1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是______（填“吸热”和“放热”）反应．
（2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？______，原因是______．
（3）写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程______．
（4）甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700℃，需向体系中通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论比值为______[假设：H2（g）+
（1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是______（填“吸热”和“放热”）反应．
（2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？______，原因是______．
（3）写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程______．
（4）甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700℃，需向体系中通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论比值为______[假设：H2（g）+
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（1）通过图象可以看出，反应物的总能量比生成物的总能量低，故为吸热反应，故答案为：吸热．
（2）一个化学反应的热效应仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，与反应的途径无关，仅取决于反应物和生成物的总能量的大小，过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是相同的，故答案为：相同 一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关．
（3）从图象可以看出，甲醇催化脱氢转化为甲醛为吸热反应，而且吸收热量为（E2-E1），故热化学方程式为：
CH3OH（g）
催化剂
HCHO（g）+H2（g）△H=（E2-E1） kJ/mol，故答案为：CH3OH（g）
催化剂
HCHO（g）+H2（g）△H=（E2-E1） kJ/mol
（4）反应维持在一定温度持续进行，应保证反应H2（g）+
1
2O2（g）=H2O（g）△H2=-akJ•mol-1
放出的热量恰好被反应CH30H（g）=CH20（g）+H2（g）△H1=（E2-E1）kJ•mol-1全部利用．即CH30H反应吸收的热量等于氢气燃烧放出的热量，设需甲醇的物质的量为n（CH30H），需氧气的物质的量为n（O2），则有：n（CH30H）×（E2-E1）=n（O2）×2×a，解得：
甲醇与氧气的物质的量之比
n(CH30H)
n(O2)=
2a
E2−E1，根据空气中氧气的体积分数0.2，即可得出
n(CH30H)
n(O2)=
2a
5(E2−E1)，故答案为：
2a
5(E2−E1)
（2）一个化学反应的热效应仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，与反应的途径无关，仅取决于反应物和生成物的总能量的大小，过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是相同的，故答案为：相同 一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关．
（3）从图象可以看出，甲醇催化脱氢转化为甲醛为吸热反应，而且吸收热量为（E2-E1），故热化学方程式为：
CH3OH（g）
催化剂
HCHO（g）+H2（g）△H=（E2-E1） kJ/mol，故答案为：CH3OH（g）
催化剂
HCHO（g）+H2（g）△H=（E2-E1） kJ/mol
（4）反应维持在一定温度持续进行，应保证反应H2（g）+
1
2O2（g）=H2O（g）△H2=-akJ•mol-1
放出的热量恰好被反应CH30H（g）=CH20（g）+H2（g）△H1=（E2-E1）kJ•mol-1全部利用．即CH30H反应吸收的热量等于氢气燃烧放出的热量，设需甲醇的物质的量为n（CH30H），需氧气的物质的量为n（O2），则有：n（CH30H）×（E2-E1）=n（O2）×2×a，解得：
甲醇与氧气的物质的量之比
n(CH30H)
n(O2)=
2a
E2−E1，根据空气中氧气的体积分数0.2，即可得出
n(CH30H)
n(O2)=
2a
5(E2−E1)，故答案为：
2a
5(E2−E1)