甲醇是一種可再生能源,具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景,可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化劑,采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇:2H2+CO?CH3OH。
(1)下表所列數(shù)據(jù)是各化學(xué)鍵的鍵能,該反應(yīng)的ΔH=(2a+b-3c-d-e)kJ/mol(2a+b-3c-d-e)kJ/mol(用含字母的代數(shù)式表示)。
化學(xué)鍵 | H-H | C≡O(shè) | C-H | C-O | O-H |
鍵能/kJ?mol-1 | a | b | c | d | e |
曲線a
曲線a
(填“曲線a”或“曲線b”)。(3)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng),在2L的恒容密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2加入合適催化劑后在某溫度下開(kāi)始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:
反應(yīng)時(shí)間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
壓強(qiáng)/MPa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
0.0125mol/(L?min)
0.0125mol/(L?min)
,該溫度下的平衡常數(shù)K為 4
4
。(4)將CO和H2加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2H2+CO?CH3OH Δ<0。平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)(%)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示(虛線框表示沒(méi)有測(cè)定該條件下的數(shù)據(jù))。
T1、T2、T3由大到小的關(guān)系是
T3>T2>T1
T3>T2>T1
,判斷理由是 圖中壓強(qiáng)越大、CO的體積分?jǐn)?shù)越小,T1、T2、T3對(duì)應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)向左移動(dòng)
圖中壓強(qiáng)越大、CO的體積分?jǐn)?shù)越小,T1、T2、T3對(duì)應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)向左移動(dòng)
。(5)美國(guó)的兩家公司合作開(kāi)發(fā)了多孔硅甲醇直接燃料電池,其工作原理如圖。
①石墨2為
正
正
(填“正”或“負(fù)”)極。②石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
。【答案】(2a+b-3c-d-e)kJ/mol;曲線a;0.0125mol/(L?min);4;T3>T2>T1;圖中壓強(qiáng)越大、CO的體積分?jǐn)?shù)越小,T1、T2、T3對(duì)應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)向左移動(dòng);正;CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.5
相似題
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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