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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:74 题号:13090307
合成是转化的一种应用,甲醇作为一种可再生能源,工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应一:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1
反应二:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
(1)相同条件下,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3,则ΔH3=___________(用ΔH1和ΔH2表示)。 
(2)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度/℃250300350
平衡常数(K)2.040.270.012

①此反应的ΔS___________0(填“>”“=”或“<”),该反应在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率是___________,此时的温度是___________。 
③若容器容积不变,则下列措施可提高CO转化率的是___________(填序号)。
a.使用高效催化剂                 b.充入He,使体系总压强增大
c.将CH3OH(g)从体系中分离   d.充入CO,使体系总压强增大
(3)比较这两种合成甲醇的方法,原子利用率较高的是___________(填“反应一”或“反应二”)。

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【推荐1】Ⅰ下图为H2和Cl2生成HCl过程中的能量变化:

请回答下列有关问题:
(1)H2+Cl2═2HCl是_______(填“吸热”或“放热”)反应,反应物的总能量_______(填“>”,“=”或“<”)生成物的总能量;
(2)当有1molHCl生成时,反应_________(填“吸收”或“放出”)的能量为________KJ。
Ⅱ 一个完整的氧化还原反应方程式可拆写成两个半反应式,一个为氧化反应式,一个为还原反应式。
(1)已知某一反应的半反应式分别为CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O和O2+2H2O+4e-=4OH-请写出该反应的总反应式:________________________。 
(2)下图为氢氧燃料电池的构造示意图:

X极为电池的______________(填“正”或“负”)极,X极的电极反应式为_____________________;若电池工作过程中有5.6LO2(标准状况下)参与反应,则转移电子的物质的量为_______________
2018-06-17更新 | 107次组卷
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【推荐2】依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,8gN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出155.5 kJ热量,写出反应的热化学方程式______________________
(2) 以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)            H=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s) +H2O(g)    H=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)   H=+44 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式______________________
(3)已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH_____________
2020-10-25更新 | 91次组卷
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【推荐3】二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ/mol
2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5kJ/mol
则反应2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=    1    
(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水(惰性电极),电解一段时间后,阴极收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)
①二甲醚燃料电池的正极反应式为    2    ,负极反应式为    3    
②请写出电解食盐水的化学方程式    4    
③电解后溶液的pH=    5    ,理论上消耗二甲醚的质量为    6    (保留一位小数)。
2016-12-09更新 | 243次组卷
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