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          能源是制約國家發展進程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀的綠色能源,工業上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。
          (1)工業上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅[Cu(NH32]AC溶液為(AC=CH3COO-)來吸收合成氣中的一氧化碳,其反應原理為:
          [Cu(NH32]AC(aq)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH32]AC?CO(aq)△H<0  常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH32]AC溶液的措施是
          加熱
          加熱

          (2)工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
          反應a:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5KJ?mol-1
          反應b:CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-91.8KJ?mol-1
          ①對于反應a,某溫度下,將4.0mol CO2(g)和12.0mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應到達平衡時,測得甲醇蒸氣的體積分數為30%,則該溫度下反應的平衡常數為
          1.33或
          4
          3
          1.33或
          4
          3
          ;
          ②對于反應b,某科研人員為研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始組成比n(H2):n(CO),在l L恒容密閉容器中通入H2與CO的混合氣(CO的投入量均為1mol),分別在230℃、250℃和270℃進行實驗,測得結果如圖,則230℃時的實驗結果所對應的曲線是
          X
          X
          (填字母);理由是
          當投入H2的物質的量相等時,從X到Z,CO的轉化率在減小,說明反應逆向移動,而逆反應是吸熱反應,需升高溫度才能實現,故230℃為X
          當投入H2的物質的量相等時,從X到Z,CO的轉化率在減小,說明反應逆向移動,而逆反應是吸熱反應,需升高溫度才能實現,故230℃為X

          (3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學反應原理為:CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0
          ①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應達到平衡狀態。當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是
          BD
          BD
          ;
          A.逆反應速率先增大后減小 C.反應物的體積百分含量減小
          B.正反應速率先增大后減小D.化學平衡常數K值增大
          ②寫出二甲醚堿性燃料電池的負極電極反應式
          CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O
          CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O
          ;
          ③已知參與電極反應的電極材料單位質量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池,下列說法正確的是
          C
          C
          (填字母)
          A.兩種燃料互為同分異構體,分子式和摩爾質量相同,比能量相同
          B.兩種燃料所含共價鍵數目相同,斷鍵時所需能量相同,比能量相同
          C.兩種燃料所含共價鍵類型不同,斷鍵時所需能量不同,比能量不同
          (4)已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量為31.63KJ,請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學方程式
          CH3OCH3(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1454.98kJ/mol
          CH3OCH3(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1454.98kJ/mol

          【答案】加熱;1.33或
          4
          3
          ;X;當投入H2的物質的量相等時,從X到Z,CO的轉化率在減小,說明反應逆向移動,而逆反應是吸熱反應,需升高溫度才能實現,故230℃為X;BD;CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O;C;CH3OCH3(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1454.98kJ/mol
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:1引用:1難度:0.4
          相似題
          • 1.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
          • 2.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( ?。?/h2>

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 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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