I.中國積極推進低碳發(fā)展,力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060 年前實現(xiàn)碳中和。
(1)已知反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)中相 關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:.
化學鍵 |
H-H |
C-O |
C≡O |
H-O |
C-H |
E(kJ?mol-1) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
①若有1molCH
3OH生成,反應需要
放出
放出
(填“吸收”或“放出”)
99
99
kJ能量。
②某溫度下,某定容容器中充入1molCO和2molH
2發(fā)生上述反應,對于該反應,下列說法正確的是
A
A
。
A.反應過程中n(CO):n(H
2)不變
B.若容器內氣體密度不變,說明反應達到平衡
C.升高溫度,正反應速率減小.
D.n(CO):n(H
2);n(CH
3OH)=1:2:1 說明反應已達平衡
(2)工業(yè)上還常用CO
2和H
2為原料合成甲醇(CH
3OH),過程中發(fā)生如下兩個反應:
反應I.CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)
反應II.CO
2(g)+H
2(g)?CO (g)+H
2O(g)
溫度為T°C時,在一個剛性容器中模擬工業(yè)上合成CH
3OH,往容器中通入1molCO
2、3molH
2進行反應,反應過程中容器內的壓強隨著時間變化如下表所示。
時間/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
壓強/MPa |
120 |
105 |
95 |
90 |
88 |
88 |
請計算反應開始至40min時,CH
3OH的平均反應速率
0.4
0.4
MPa/min;平衡時n(CH
3OH)是n(CO)的4倍,則H
2的平衡分壓是
3.8
3.8
MPa。(分壓=總壓×氣體物質的量分數(shù))
II.乙醇燃料電池可以作為筆記本電腦、汽車等的能量來源,其工作原理如圖所示。請回答下列問題:
(3)請寫出電極a上的電極反應式
CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
。
(4)放電過程中1mol乙醇參與反應,理論上需要消耗標況下的O
2的體積為
67.2L
67.2L
。