氫氣是一種理想的綠色能源。利用生物質(zhì)發(fā)酵得到的乙醇制取氫氣,具有良好的應(yīng)用前景。乙醇和水蒸氣重整制氫的部分反應(yīng)過程如圖1所示。
已知:反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)隨溫度變化曲線如圖2所示。
(1)反應(yīng)Ⅰ中,1mol CH3CH2OH(g)參與反應(yīng)后的熱量變化是236kJ。
①反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式是CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/molCH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/mol。
②反應(yīng)Ⅰ在較高溫度下能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是△H>0,△S>0,高溫時(shí)△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行△H>0,△S>0,高溫時(shí)△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
③已知絕熱恒壓下,對(duì)于反應(yīng)Ⅰ處于化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的描述,正確的是abdabd。(填字母)
a.CO的含量保持不變
b.容器中壓強(qiáng)保持不變
c.2v正(CO)=v逆(CH3CH2OH)
d.體系的溫度保持不變
(2)反應(yīng)Ⅱ中,在進(jìn)氣比[n(CO):n(H2O)]不同時(shí),測(cè)得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖3。(各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度可能相同,也可能不同)。
①圖中D、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TD和TE,判斷:TD<<TE。(填“<”、“=”或“>”)
②已知CO和H2O的起始濃度總和為5mol/L,在G點(diǎn)的投料比下,該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為11。
③當(dāng)不同的進(jìn)氣比達(dá)到相同的CO平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度和進(jìn)氣比的關(guān)系是溫度越高進(jìn)氣比越低溫度越高進(jìn)氣比越低。
(3)在N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)介質(zhì)中,可實(shí)現(xiàn)乙醇向乙醛的轉(zhuǎn)化,原理如圖4。
①該電池的陽極是海綿Ni海綿Ni。
②該電解池的總反應(yīng)為CH3CH2OH 電解 CH3CHO+H2↑CH3CH2OH 電解 CH3CHO+H2↑。
電解
電解
【答案】CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/mol;△H>0,△S>0,高溫時(shí)△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;abd;<;1;溫度越高進(jìn)氣比越低;海綿Ni;CH3CH2OH CH3CHO+H2↑
電解
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:90引用:2難度:0.5
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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 -
2.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ?。?/h2>
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