甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生資源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景.
(1)已知:
CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)△H=+84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol
①工業(yè)上常以甲醇為原料制取甲醛,請(qǐng)寫出CH3OH(g)與O2(g)反應(yīng)生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=-316kJ?mol-12CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=-316kJ?mol-1.
②在上述制備甲醛時(shí),常向反應(yīng)器中通入適當(dāng)過量的氧氣,其目的是提高甲醇的轉(zhuǎn)化率提高甲醇的轉(zhuǎn)化率.
(2)工業(yè)上可用如下方法合成甲醛,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | C-C | C-H | H-H | C-O | C≡O(shè) | O-H |
鍵能/kJ/mol | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
請(qǐng)回答下列問題:
①如圖中曲線a到曲線b的措施是
加入催化劑
加入催化劑
.②已知CO中的C與O之間為三鍵,其鍵能為xkJ/mol,則x=
1097
1097
.(3)由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池,可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
O2+2H2O-4e-=4OH-
O2+2H2O-4e-=4OH-
.②若以該電池為電源,用石墨作電極電解200mL含有如下離子的溶液.
離子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
c/mol/L | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
3.2g
3.2g
.(4)電解水蒸氣和CO2產(chǎn)生合成氣(H2+CO),較高溫度下(700-1000℃),在SOEC兩側(cè)電極上施加一定的直流電壓,H2O和CO2在氫電極發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生O2-,O2-穿過致密的固體氧化物電解質(zhì)層到達(dá)氧電極,在氧電極發(fā)生氧化反應(yīng)得到純O2.由右圖可知A為直流電源的
負(fù)極
負(fù)極
(填“正極”或“負(fù)極”),請(qǐng)寫出以H2O為原料生成H2的電極反應(yīng)式:H2O+2e-=H2↑+O2-
H2O+2e-=H2↑+O2-
.【答案】2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=-316kJ?mol-1;提高甲醇的轉(zhuǎn)化率;加入催化劑;1097;O2+2H2O-4e-=4OH-;3.2g;負(fù)極;H2O+2e-=H2↑+O2-
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:2難度:0.3
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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