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Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)制備一些高附加值產(chǎn)品,是目前研究的熱點。
(1)甲醇和水蒸氣經(jīng)催化重整可制得氫氣,反應(yīng)主要過程如下:
反應(yīng)Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)?3H2(g)+CO2(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2=akJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ.CH3OH(g)?2H2(g)+CO(g)△H3=bkJ?mol-1
①△H1=
b-a
b-a
kJ?mol-1
②工業(yè)上采用CaO吸附增強制氫的方法,可以有效提高反應(yīng)Ⅰ氫氣的產(chǎn)率,如圖1,請分析加入CaO提高氫氣產(chǎn)率的原因:
CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率
CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率

(2)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖2。
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①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
K。(填“>”或“=”或“<”)
②一定溫度下,在容積為1L的兩個恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達到平衡。
容器
反應(yīng)物投入量 1mol CO2、3mol H2 1mol CO2、1mol H2、
1mol CH3OH(g)、1mol H2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,則乙容器起始時反應(yīng)速率v
v。(填“>”“<”或“=”)。
③一定溫度下,此反應(yīng)在恒壓容器中進行,能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
bd
bd
。
a.容器中壓強不變
b.H2的體積分數(shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有3個H-H斷裂
Ⅱ.(3)已知電離常數(shù)HCN:Ka=4.9×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,則向KCN溶液中通入少量CO2時的離子方程式為
CN-+H2O+CO2═HCN+
HCO
-
3
CN-+H2O+CO2═HCN+
HCO
-
3

Ⅲ.(4)利用人工光合作用,借助太陽能使CO2和H2O轉(zhuǎn)化為HCOOH,如圖3所示,在催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)為:
CO2+2H++2e-=HCOOH
CO2+2H++2e-=HCOOH

【答案】b-a;CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率;>;<;bd;CN-+H2O+CO2═HCN+
HCO
-
3
;CO2+2H++2e-=HCOOH
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:90引用:4難度:0.7
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    ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

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    (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
    ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有關(guān)說法正確的是
     

    a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
    b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
    c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
    d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
    (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
    則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)2009年10月,中國科學院長春應(yīng)用化學研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
    ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
     

    ②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有
     
    個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
    (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
     
    、
     
    (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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