甲醇是一种理想的储氢载体,我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料舍成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该计划利用太阳能电解水产生氢气,然后将二氧化碳与氢气转化为甲醇,以实现碳中和的目的。生产甲醇过程主要发生以下反应:
①
②
③
(1)反应③活化能(正)___________ (逆)(填“>”、“<”或“=”),该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物投料与转化率、产率之间关系如下表:
根据资料,氢气12000元/吨,二氧化碳1200元/吨,甲醇的选择率=甲醇的产率/二氧化碳转化率。若单纯从选择率角度看,上表中氢气与二氧化碳的最佳投料比应为___________ (填字母);若从碳中和的目的及原料成本因素考虑,实际生产中氢气与二氧化碳的最佳投料比应接近___________ (填字母)。
A.2∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂___________。
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时和浓度相等,则平衡时的的浓度=___________ 。
(5)通过设计燃料电池(图1),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物。
请写出燃料电池负极反应方程式___________ 。
①
②
③
(1)反应③活化能(正)
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物投料与转化率、产率之间关系如下表:
转化率% | 11.6 | 13.7 | 15.9 | 18.7 |
产率% | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.9 |
A.2∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂___________。
A. | B. | C. | D. |
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时和浓度相等,则平衡时的的浓度=
(5)通过设计燃料电池(图1),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物。
请写出燃料电池负极反应方程式
更新时间:2024-02-03 20:21:31
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【推荐1】回答下列问题:
(1)①若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2molN2和0.6molH2,在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3 △H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时H2的转化率为______ 。
②平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有______ (填字母)。
A.加了催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是______ (填字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2 B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(2)化学反应的焓变通常用实验进行测定:实验测得,标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量,试写出表示甲烷燃烧的热化学方程式:______ 。
(3)已知:As(s)+H2(g)+O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应的As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)△H=______ 。
(1)①若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2molN2和0.6molH2,在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3 △H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时H2的转化率为
②平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有
A.加了催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2 B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(2)化学反应的焓变通常用实验进行测定:实验测得,标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量,试写出表示甲烷燃烧的热化学方程式:
(3)已知:As(s)+H2(g)+O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应的As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)△H=
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【推荐2】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面能量变化示意图,请写出NO和CO2反应的热化学方程式:_______ 。
(2)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应,生成氮气和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0kJ·mol-1
①则肼跟N2O4反应的热化学方程式为_______ 。
②肼(N2H4)-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,其电解质是20%-30%的KOH溶液,该电池的其负极反应为_______ 。消耗0.1mol肼,需通入空气的体积为_______ (标准状况,空气中氧气的体积分数为20%)。
(3)工业合成氨是重要的化工反应,一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的9/10,则N2的转化率(N2)=_______
(4)汽车尾气中存在NO和NO2是大气污染物。已知反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______ 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(1)根据下面能量变化示意图,请写出NO和CO2反应的热化学方程式:
(2)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应,生成氮气和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7kJ·mol-1
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(4)汽车尾气中存在NO和NO2是大气污染物。已知反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
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【推荐3】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。请回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+ 2H2(g)。
已知: C(s)+2H2(g) = CH4(g) △H = -75 kJ/mol
C(s)+O2(g)= CO2(g ) △H = -394 kJ/mol
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H = -111 kJ/mol
①该催化重整反应的△H =_______ kJ/mol。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______ (填序号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______ mol2/L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
由上表判断,催化剂X_______ Y(填 “优于”或“劣于”)。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_______ (填标号)。
A. K积、 K消均增加 B. v积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加 D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
(1)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+ 2H2(g)。
已知: C(s)+2H2(g) = CH4(g) △H = -75 kJ/mol
C(s)+O2(g)= CO2(g ) △H = -394 kJ/mol
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H = -111 kJ/mol
①该催化重整反应的△H =
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g) =C(s)+ 2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+C(S)= 2CO(g) | ||
△H /(kJ/mol) | 75 | 172 | |
活化能/ (kJ/mol) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X
A. K积、 K消均增加 B. v积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加 D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
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【推荐1】氮氧化物会形成光化学烟雾和酸雨,可采取下列方法对氰氧化物进行处理。
(1) SNCR脱硝技术的原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①NOx储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和02的物质的量之比为_________________ 。
②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为__________________ 。
(3)SCR消除氮氧化物的反应原理:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
其他条件相同,某密闭容器中分别投入NH3、NO、O2,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图c所示。在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率的原因是__________________ 。工业实际选择催化剂乙的原因是___________________ 。
(4)①用石灰乳吸收氨的氧化物,原理为:
4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O
NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O
为使吸收充分,V(NO2)/V(NO)___ (选填“≥”或“≤”)l。
②目前可采用电解的方法除去废水中的NO2-,原理如图d所示。写出阴极的电极反应式:__________________ 。
(1) SNCR脱硝技术的原理:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH1==-1627.2kJmol-1
6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1807.0kJ⋅mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH3=-113.0kJ⋅mol-1
则6NO2(g)+8NH3(g)=7N2(g)+12H2O(g) ΔH=kJ⋅mol-1
(2) NSR (NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①NOx储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和02的物质的量之比为
②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为
(3)SCR消除氮氧化物的反应原理:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
其他条件相同,某密闭容器中分别投入NH3、NO、O2,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图c所示。在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率的原因是
(4)①用石灰乳吸收氨的氧化物,原理为:
4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O
NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O
为使吸收充分,V(NO2)/V(NO)
②目前可采用电解的方法除去废水中的NO2-,原理如图d所示。写出阴极的电极反应式:
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【推荐2】资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。将转化为甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法,其原理为:
(1)时,在体积为的固定容积密闭容器中充入、,测得浓度与甲醇浓度随时间变化如图所示。①表示浓度变化的是___________ 。
②从反应开始至10min达到平衡,的反应速率___________ ;
③平衡时的转化率为___________ ;
④该反应的平衡常数___________ 。
(2)制甲醇的总反应可表示为:。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①总反应的___________ ;___________ 0(填“大于”或“小于”);
②反应Ⅰ与反应Ⅱ比较,Ⅰ为慢反应,请在体系能量与反应进程的示意图中画出Ⅰ、Ⅱ反应的能量变化;___________ ③和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示,阴极上的反应式为___________ 。
(1)时,在体积为的固定容积密闭容器中充入、,测得浓度与甲醇浓度随时间变化如图所示。①表示浓度变化的是
②从反应开始至10min达到平衡,的反应速率
③平衡时的转化率为
④该反应的平衡常数
(2)制甲醇的总反应可表示为:。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①总反应的
②反应Ⅰ与反应Ⅱ比较,Ⅰ为慢反应,请在体系能量与反应进程的示意图中画出Ⅰ、Ⅱ反应的能量变化;
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【推荐3】1776年,法国化学家LaVoisier首次确定硫元素。自然界天然的硫单质主要存在于火山区,发生反应如下(a、b均大于0):
i. ;
ii.。
回答下列问题:
(1)根据上述信息,)_______ kJ/mol。推测a_______ b或(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入适量的、和气体,仅发生上述反应。下列叙述正确的是_______(填字母)。
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入和,仅发生反应①,达到平衡后,测得。温度保持不变,压缩容器至1L且保持体积不变,达到新平衡时_______ mol/L。
(4)在恒容密闭容器中充入一定量和气体,测得的平衡转化率与温度、投料比关系如图所示。
①代表的平衡转化率随温度变化的曲线为_______ 。
②解释曲线II变化趋势:_______ 。
i. ;
ii.。
回答下列问题:
(1)根据上述信息,)
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入适量的、和气体,仅发生上述反应。下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.混合气体密度不再随时间变化时达到平衡状态 |
B.增大硫单质的质量,逆反应速率会增大 |
C.达到平衡后,适当升温,的平衡转化率减小 |
D.平衡后充入少量惰性气体(不反应),平衡向左移动 |
(4)在恒容密闭容器中充入一定量和气体,测得的平衡转化率与温度、投料比关系如图所示。
①代表的平衡转化率随温度变化的曲线为
②解释曲线II变化趋势:
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【推荐1】CO2是廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
(1)CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。
已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下:
①x=___ 。
②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,体积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体,起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变,写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法:___ 。
③某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应,达到平衡时CO2的体积分数为,该温度下反应的平衡常数为___ 。
(2)CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___ 。pH=5.4时,φ(A):φ(B)=___ 。
(1)CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。
已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C=O | H-H | C≡O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,体积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体,起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是
③某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应,达到平衡时CO2的体积分数为,该温度下反应的平衡常数为
(2)CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=
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【推荐2】运用好“平衡常数”能解决很多化学问题。请回答:
(1)在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
此反应的正反应为____ (填“放热”或“吸热”)反应;若某温度下,各相关物质的平衡浓度符合下列关系:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),则此时反应所处的温度为____ ,在此温度下,若某时刻测得该容器中含有2 mol CO2、1 mol H2、0.5 mol CO、2 mol H2O,则此时反应所处的状态为:____ (填“向正方向进行中”、“向逆方向进行中”或“平衡状态”)。
(2)下表列出了苯酚(C6H5OH)、H2CO3两种弱电解质的电离平衡常数,请根据表中的数据回答:
①已知常温下苯酚在水中的溶解度不大,与水混合振荡形成乳浊液。又知苯酚具有弱酸性,其电离方程式为C6H5OHC6H5O-+H+。若向苯酚和水形成的乳浊液中加入适量Na2CO3固体,乳浊液____ (填“会”或“不会”)变澄清。
②适当升温时,H2CO3的Ka1__ (填“增大”“减小”或“不变”,下同);加水稀释时,H2CO3的Ka2__ 。
(1)在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 |
此反应的正反应为
(2)下表列出了苯酚(C6H5OH)、H2CO3两种弱电解质的电离平衡常数,请根据表中的数据回答:
弱酸 | 苯酚 | H2CO3 |
电离平衡常数 (25℃) | Ka=1.1×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
①已知常温下苯酚在水中的溶解度不大,与水混合振荡形成乳浊液。又知苯酚具有弱酸性,其电离方程式为C6H5OHC6H5O-+H+。若向苯酚和水形成的乳浊液中加入适量Na2CO3固体,乳浊液
②适当升温时,H2CO3的Ka1
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【推荐3】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。请回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+ 2H2(g)。
已知: C(s)+2H2(g) = CH4(g) △H = -75 kJ/mol
C(s)+O2(g)= CO2(g ) △H = -394 kJ/mol
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H = -111 kJ/mol
①该催化重整反应的△H =_______ kJ/mol。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______ (填序号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______ mol2/L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
由上表判断,催化剂X_______ Y(填 “优于”或“劣于”)。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_______ (填标号)。
A. K积、 K消均增加 B. v积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加 D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
(1)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+ 2H2(g)。
已知: C(s)+2H2(g) = CH4(g) △H = -75 kJ/mol
C(s)+O2(g)= CO2(g ) △H = -394 kJ/mol
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H = -111 kJ/mol
①该催化重整反应的△H =
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g) =C(s)+ 2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+C(S)= 2CO(g) | ||
△H /(kJ/mol) | 75 | 172 | |
活化能/ (kJ/mol) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X
A. K积、 K消均增加 B. v积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加 D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
您最近半年使用:0次
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适中
(0.65)
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【推荐1】能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16kJ热量。该反应的热化学方程式为_____ ;该反应在____ 条件下能自发进行(选“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_____ K2(填“>”、“<”或“=”)。
②若容器容积不变,下列措施不能增加CO转化率的是____ (填字母)。
a.降低温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
③生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是____ 。
④若在T1℃时,往一恒容密闭容器通入等物质的量CO和H2达到平衡时,测得压强为起始压强的0.6倍,则CO的平衡转化率为_____
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。请写出负极的电极反应为____ 。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16kJ热量。该反应的热化学方程式为
(2)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
②若容器容积不变,下列措施不能增加CO转化率的是
a.降低温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
③生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是
④若在T1℃时,往一恒容密闭容器通入等物质的量CO和H2达到平衡时,测得压强为起始压强的0.6倍,则CO的平衡转化率为
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。请写出负极的电极反应为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】甲醇是一种重要化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+84kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:__________ 。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
请回答下列问题:
①该反应的ΔS__________ (填“>”或“<”)0。图中曲线a到曲线b的措施是__________ 。
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ·mol-1,则x=__________ 。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为__________ 。
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为__________ 。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+84kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | O—H |
键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
①该反应的ΔS
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ·mol-1,则x=
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl− | |
c/mol·L-1 | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】甲醇(CH3OH)是一种基本的有机化工原料,主要用于塑料、医药、农药、合成蛋白质等工业。
I.工业上常用一氧化碳(CO)和氢气(H2)合成甲醇。一定温度下,在容积为2L的某恒容密闭容器中充入一氧化碳和氢气两种气体进行反应,反应过程中各成分的相关数据如图所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程为___________ 。
(2)从反应开始至10min内,(恰好达平衡时间内)CO的消耗速率为___________ 。
(3)反应达平衡时,H2的转化率为___________ ,容器内CH3OH与CO的物质的量之比n(CH3OH):n(CO)=___________ 。
II.工业上常用天然气作为制备CH3OH的原料。已知:
① △H=-321.5kJ/mol
② △H=+250.3kJ/mol
③ △H=-90.0kJ/mol
(4)CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是___________ 。
III.CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、氧气和KOH溶液构成。回答下列问题:
(5)该电池的负极反应为___________ 。
I.工业上常用一氧化碳(CO)和氢气(H2)合成甲醇。一定温度下,在容积为2L的某恒容密闭容器中充入一氧化碳和氢气两种气体进行反应,反应过程中各成分的相关数据如图所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程为
(2)从反应开始至10min内,(恰好达平衡时间内)CO的消耗速率为
(3)反应达平衡时,H2的转化率为
II.工业上常用天然气作为制备CH3OH的原料。已知:
① △H=-321.5kJ/mol
② △H=+250.3kJ/mol
③ △H=-90.0kJ/mol
(4)CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是
III.CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、氧气和KOH溶液构成。回答下列问题:
(5)该电池的负极反应为
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