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          Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)制備一些高附加值產品,是目前研究的熱點。
          (1)甲醇和水蒸氣經催化重整可制得氫氣,反應主要過程如下:
          反應Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)?3H2(g)+CO2(g)△H1
          反應Ⅱ.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2=akJ?mol-1
          反應Ⅲ.CH3OH(g)?2H2(g)+CO(g)△H3=bkJ?mol-1
          ①△H1=
          b-a
          b-a
          kJ?mol-1
          ②工業上采用CaO吸附增強制氫的方法,可以有效提高反應Ⅰ氫氣的產率,如圖1,請分析加入CaO提高氫氣產率的原因:
          CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產率
          CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產率

          (2)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖2。

          ①曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為K
          K。(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物,一段時間后達到平衡。
          容器
          反應物投入量 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速率v
          v。(填“>”“<”或“=”)。
          ③一定溫度下,此反應在恒壓容器中進行,能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是
          bd
          bd

          a.容器中壓強不變
          b.H2的體積分數不變
          c.c(H2)=3c(CH3OH)
          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HCN:Ka=4.9×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,則向KCN溶液中通入少量CO2時的離子方程式為
          CN-+H2O+CO2═HCN+
          HCO
          -
          3
          CN-+H2O+CO2═HCN+
          HCO
          -
          3

          Ⅲ.(4)利用人工光合作用,借助太陽能使CO2和H2O轉化為HCOOH,如圖3所示,在催化劑b表面發生的電極反應為:
          CO2+2H++2e-=HCOOH
          CO2+2H++2e-=HCOOH

          【答案】b-a;CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進平衡正向移動,提高H2的產率;>;<;bd;CN-+H2O+CO2═HCN+
          HCO
          -
          3
          ;CO2+2H++2e-=HCOOH
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:90引用:4難度:0.7
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            發布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7
          • 2.催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是(  )
            ①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
            ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

            發布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5
          • 3.現代工業將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發和應用的廣闊前景,工業上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).

            (1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
            ①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1
            K2(填“>”、“<”或“=”).
            ②以下有關說法正確的是
             

            a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
            b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
            c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
            d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
            (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
            ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
            則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
             
            kJ?mol-1
            (3)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
            ①該電池正極的電極反應式為
             

            ②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有
             
            個電子發生轉移.
            (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發現溶液逐漸變渾濁,原因是
             
             
            (用相關的電極反應式和離子方程式表示)

            發布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5
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