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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:44 题号:12747735
工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) H
(1)已知2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)     H=-566kJ•mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)                 H=-572kJ•mol-1
且CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)     H=-761kJ•mol-1
则CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的H= ___________
(2)为了提高CO和H2制备甲醇生产效率和产量,工业生产中通常采取的措施是___________________________________________。(写出两点)
(3)实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇,在250 ℃下,将一定量的CO和H2投入10 L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:
2 min4 min6 min
CO0.070.050.05
H2x0.100.10
CH3OH0.030.050.05

①250℃时,该反应的平衡常数K=___________
②在图1中画出反应开始至第6 min时H2的物质的量的变化曲线,并标出合适的纵坐标___________

(4)利用电解甲醇水溶液制备氢气最大的优点就是需要的电压低,装置如图2,写出阳极电极反应方程式____________________________________,电解的总反应化学方程式_____________________________________

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【推荐1】对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。
Ⅰ.回答下列问题。
(1),在恒容密闭容器中由催化氢化合成。如图为不同投料比时某反应物的平衡转化率变化曲线。反应物___________(填“”或“”)。
   
Ⅱ.一种新的循环利用方案是用Bosch反应
(2)①已知:的生成焓为。则___________(生成焓是一定条件下,由其对应最稳定单质生成化合物时的反应热)。
②有利于Bosch反应自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。
③Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是___________
(3)时,向体积为的恒容密闭容器中通入发生Bosch反应。若反应起始和平衡时温度相同(均为),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间0102030405060
压强
时Bosch反应的___________(用含的代数式表示,为用气体的分压表示的平衡常数,分压气体的体积分数体系总压)
②Bosch反应的速率方程:(k是速率常数,只与温度有关)。时,___________(填“>”“<”或“=”)。
2023-07-13更新 | 148次组卷
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【推荐2】CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、4mol CH4,发生反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
物 质CH4CO2COH2
平衡浓度(mol·L-1)0.51.01.01.0
①在该条件下达平衡时,CH4的转化率为___________
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 kJ·mol-1
求反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的 △H=___________kJ·mol-1
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下,发生反应:CO2+CH4CH3COOH, 温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,
   
请回答下列问题:
①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是___________
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有___________(写2种)。
(3)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示(请注明正反应方向和逆反应方向的条件):___________
(4)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
   
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在___________范围内(填字母序号)。
物质NaSAl2O3
熔点/℃97.81152050
沸点/℃892444.62980
a.100℃以下          b.100℃~300℃          c.300℃~350℃            d.350℃~2050℃
②放电时,电极A为___________极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为___________(填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx = 2Na+ xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为___________
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【推荐3】2019年12月4日“全球碳计划”发布报告说,全球CO2排放量增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是用CO2转化成为有机物实现碳循环。如:
C2H4 (g) + H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=- 44.2 kJ·mol−1
2CO2(g) + 2H2O(l)C2H4 (g) +3O2(g) ΔH=+1411.0 kJ·mol−1
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①催化剂效果最佳的反应是__________(填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②b点v(正)___________v(逆) (填 “>”, “<”, “=”)。
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因______________
④c点时该反应的平衡常数K__________________
(3)中国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图所示:

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