能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是一種可再生能源,具有廣闊的開發(fā)和應用前景,研究甲醇具有重要意義。
(1)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應原理,現(xiàn)進行如下實驗:在恒溫條件下,向一容積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化的曲線如圖所示。從反應開始到達平衡狀態(tài):ν(H2)=0.225 mol?L-1?min-10.225 mol?L-1?min-1;該溫度下的平衡常數(shù)K=163163。
(2)對于合成甲醇總反應,要加快其反應速率并使其在一定條件下建立的平衡正向移動,可采取的措施有 BB(填字母,后同)。
A.增大反應容器的容積
B.縮小反應容器的容積
C.從平衡體系中及時分離出CH3OH
D.升高溫度E.使用合適的催化劑
(3)一定溫度下,將CO2和H2以物質(zhì)的量之比為1:1充入盛有催化劑的恒容密閉容器中,發(fā)生合成甲醇的反應;某時刻t1,當下列量不再變化時,一定能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是 CC(填字母)
A.平衡常數(shù)K不再變化
B.混合氣體的平均密度不再變化
C.CH3OH的體積分數(shù)不再變化
D.反應的焓變ΔH不再變化
(4)現(xiàn)以甲醇燃料電池,采用電解法來處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-),實驗室利用如圖裝置模擬該方法:
①M電極為電池的 負負(填“正”或“負”)極,M電極的電極反應式為 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
②電解池中陽極反應式為:Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+;Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
16
3
16
3
【答案】0.225 mol?L-1?min-1;;B;C;負;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;Fe-2e-=Fe2+;Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
16
3
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:10引用:1難度:0.6
相似題
-
1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
A.化學反應速率v B.水的離子積常數(shù)Kw C.化學平衡常數(shù)K D.氨水的電離平衡常數(shù)Ka 發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1A.反應①為放熱反應,反應②為吸熱反應 B.使用不同催化劑,會改變反應①②的△H C.反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的△H3=-94.9kJ?mol-1 D.投料比不變,增加反應物的濃度可提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率 發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應在不同溫度下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)大小關系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關說法正確的是
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,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=
(3)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,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式為
②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有
(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,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~