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          甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物質,可發展替代傳統化石燃料。開發CO2加氫制甲醇技術既能解決溫室效應等環境問題,又能有效提高資源的利用率。回答下列問題:
          (1)CO2加氫分別生成甲醇和CO是最重要的兩個基本反應,其反應如下:
          CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.6kJ?mol-1
          CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?mol-1
          CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3
          則反應③的ΔH3=
          -90.8
          -90.8
          kJ?mol-1
          (2)CO2加氫生成甲醇適宜在
          低溫、高壓
          低溫、高壓
          (填“低溫”“高溫”“高壓”“低壓”,可多選)條件下進行,在實際生產過程中,通常會在原料氣里摻一些CO,請從平衡移動角度分析原因:
          加入一定量CO,使反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進行,提高生成CH3OH的選擇性
          加入一定量CO,使反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進行,提高生成CH3OH的選擇性

          (3)在一恒溫、容積可變的密閉容器中,充入1molCO2與3molH2發生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),CO2在溫度T下的平衡轉化率與總壓強的關系如圖1所示,圖中M點時CH3OH的物質的量分數為
          16.7%
          16.7%
          ,該反應的壓強平衡常數為Kp=
          5.33×10-4
          5.33×10-4
          (atm)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。

          (4)CO2也可以通過電化學方法轉化為CH3OH,裝置如圖2所示。陰極的電極反應式為
          CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
          CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
          ,若外接電源為鉛蓄電池,鉛蓄電池正極質量增加32g時,則標準狀況下陽極生成
          5.6
          5.6
          LO2

          【答案】-90.8;低溫、高壓;加入一定量CO,使反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進行,提高生成CH3OH的選擇性;16.7%;5.33×10-4;CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;5.6
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:3難度:0.6
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          • 1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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