甲醇、乙醇是重要的化工原料,可以用多種方法合成。
已知:H2的燃燒熱為-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃燒熱為-725.8kJ/mol,CH3OH(g)═CH3OH(l)ΔH=-37.3kJ/mol,則CO2與H2反應生成甲醇蒸氣和液態水的熱化學方程式為 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1。
(2)若在一恒溫恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2模擬工業合成甲醇的反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下列能說明該反應達到平衡狀態的是 ACAC。
A.混合氣體平均相對分子質量不變
B.混合氣體密度不變
C.容器內壓強恒定不變
D.反應速率滿足以下關系:v正(CO2)=3v逆(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物質的量濃度之比為1:3:1:1
F.單位時間內斷裂3NAH-H鍵的同時形成2molH-O鍵
(3)如表所列數據是CO和H2形成CH3OH的反應在不同溫度下的化學平衡常數(K)。
溫度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
<
<
0(填“>”“=”或“<”)。(4)甲醇也可由CO和H2合成,發生CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)反應,T1℃時,在一個體積為1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2,經過5min達到平衡,CO的轉化率為80%e,則5min內用H2表示的反應速率為v(H2)=
0.32mol/(L?min)
0.32mol/(L?min)
。此時,這個反應的平衡常數是 2.041
2.041
,反應溫度為 250
250
℃。(5)甲醇燃料電池由于其結構簡單、能量轉化率高,對環境無污染、可作為常規能源的替代品而越來越受到關注。其工作原理如圖,質子交換膜左右兩側的溶液均為1L1.5mol/LH2SO4溶液。通入氣體a的電極是電池的
負
負
(填“正”或“負”)極,其電極反應式為 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
。
【答案】CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1;AC;<;0.32mol/(L?min);2.041;250;負;CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:2難度:0.6
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