16.Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)制備一些高附加值產(chǎn)品,是目前研究的熱點。
(1)甲醇和水蒸氣經(jīng)催化重整可制得氫氣,反應(yīng)主要過程如下:
反應(yīng)Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)?3H2(g)+CO2(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2=akJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ.CH3OH(g)?2H2(g)+CO(g)△H3=bkJ?mol-1
①△H1=
kJ?mol-1。
②工業(yè)上采用CaO吸附增強制氫的方法,可以有效提高反應(yīng)Ⅰ氫氣的產(chǎn)率,如圖1,請分析加入CaO提高氫氣產(chǎn)率的原因:
。
(2)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖2。
①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ
KⅡ。(填“>”或“=”或“<”)
②一定溫度下,在容積為1L的兩個恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
容器 |
甲 |
乙 |
反應(yīng)物投入量 |
1mol CO2、3mol H2 |
1mol CO2、1mol H2、 1mol CH3OH(g)、1mol H2O(g) |
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,則乙容器起始時反應(yīng)速率v
正
v
逆。(填“>”“<”或“=”)。
③一定溫度下,此反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
。
a.容器中壓強不變
b.H
2的體積分?jǐn)?shù)不變
c.c(H
2)=3c(CH
3OH)
d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有3個H-H斷裂
Ⅱ.(3)已知電離常數(shù)HCN:K
a=4.9×10
-10,H
2CO
3:K
a1=4.3×10
-7,K
a2=5.6×10
-11,則向KCN溶液中通入少量CO
2時的離子方程式為
。
Ⅲ.(4)利用人工光合作用,借助太陽能使CO
2和H
2O轉(zhuǎn)化為HCOOH,如圖3所示,在催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)為:
。