能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛地開發(fā)和應(yīng)用前景。
Ⅰ.工業(yè)上合成電醇一般采用的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H。
(1)已知該反應(yīng)在常溫常壓下為自發(fā)反應(yīng),則ΔH <<(填“>”、“<”或“=”)0,判斷依據(jù)為 該反應(yīng)為熵減的(ΔS<0)自發(fā)反應(yīng),依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0判斷,ΔH必須小于零該反應(yīng)為熵減的(ΔS<0)自發(fā)反應(yīng),依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0判斷,ΔH必須小于零。升高溫度甲醇的產(chǎn)率會 減小減小(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)某溫度下,將2molCO和5molH2充入一恒壓的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)為起始時(shí)的70%,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 50%50%。
Ⅱ.CO2和H2在一定條件下可以合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0。一定條件下,往一恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化劑作用下合成甲醇,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。
(3)三種催化劑中,對該反應(yīng)的催化效果最好的是 催化劑A催化劑A。選擇該催化劑時(shí),反應(yīng)溫度不能超過 T3T3K。
(4)若起始時(shí)容器的總壓強(qiáng)為pMPa,則圖中d點(diǎn)對應(yīng)的總壓強(qiáng)為 0.6p0.6p(用含p的代數(shù)式表示,下同)MPa,H2(g)的分壓為 0.15p0.15pMPa;溫度T4K時(shí),該反應(yīng)的Kp=640027p2640027p2MPa-2(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】<;該反應(yīng)為熵減的(ΔS<0)自發(fā)反應(yīng),依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0判斷,ΔH必須小于零;減?。?0%;催化劑A;T3;0.6p;0.15p;
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:7引用:1難度:0.6
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)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(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)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-1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(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)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(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)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(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)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(yīng),達(dá)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(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)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.
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②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)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
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