資源的可持續(xù)發(fā)展是化學(xué)家的重要研究方向。甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
Ⅰ.CO2經(jīng)催化加氫可生成甲醇,主要有以下兩個(gè)反應(yīng):
反應(yīng)①:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.6kJ?mol-1
反應(yīng)②:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.5kJ?mol-1
(1)反應(yīng)①的活化能Ea(正) <<Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定溫度下,在某一恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2,發(fā)生反應(yīng)①。下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BCBC(填序號(hào))。
a.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化而改變
b.氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化而改變
c.CH3OH的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間變化而改變
d.單位時(shí)間內(nèi)每形成1.5molH-H鍵,同時(shí)形成1molC-H鍵
(3)在T溫度下,將2.5molCO2和5.5molH2充入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①和②,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分別為1mol和0.25mol。則T溫度時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K為 77。
(4)催化劑作用下,充入CO2和H2同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②,經(jīng)相同反應(yīng)時(shí)間,測(cè)得不同溫度下CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH產(chǎn)率的變化曲線如圖1。220℃~240℃溫度區(qū)間CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH產(chǎn)率的變化不一致的可能原因是 催化劑對(duì)生成甲醇的活性降低催化劑對(duì)生成甲醇的活性降低。
(5)向2L密閉容器中充入1molCO2和3molH2,在一定條件下,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l)ΔH<0。CO2的濃度隨時(shí)間(0~t2)變化如圖2所示。其他條件不變,在t2時(shí)間將容器體積縮小至原來(lái)的一半,t3時(shí)重新達(dá)到平衡。請(qǐng)畫出t2~t4時(shí)段內(nèi)CO2濃度的變化曲線 。(在答題卷對(duì)應(yīng)區(qū)域作圖)
Ⅱ.如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖:
(1)圖中甲池是 原電池原電池裝置(填“電解池”或“原電池”)。
(2)寫出通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2OCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
(3)乙池中總反應(yīng)的離子方程式為 4Ag++2H2O 電解 4Ag+O2↑+4H+4Ag++2H2O 電解 4Ag+O2↑+4H+。
(4)丙池是體積為100mL含有如下離子的溶液:
電解
電解
離子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
濃度(mol?L-1) | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 1.0 |
0.1
0.1
mol。(忽略溶液體積的變化和氣體產(chǎn)物的溶解)【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】<;BC;7;催化劑對(duì)生成甲醇的活性降低;;原電池;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+;0.1
電解
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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( )
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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