請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）工業(yè)上可利用CO或CO2來制備清潔液體燃料甲醇。已知：800℃時，化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0。
反應(yīng)①：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）ΔH=-90.8kJ?mol-1
反應(yīng)②：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ?mol-1
寫出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式：3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.6kJ/mol3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.6kJ/mol，800℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為 2.52.5。
（2）現(xiàn)將不同量的CO2（g）和H2（g）分別通入到容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） ΔH=+41.2kJ?mol-1，得到如下二組數(shù)據(jù)：
| 實驗組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
| CO2（g） | H2（g） | H2（g） | CO2（g） | |||
| 1 | 900 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 2 |
| 2 | 900 | a | b | c | d | t |
a＞b
a＞b
。若在900℃時，另做一組實驗，在此容器中加入10molCO2（g）、5molH2、2molCO、5molH2O（g），則此時v正＞
＞
v逆（填“＜”、“＞”或“=”）。（3）工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH（g）+CO（g）?HCOOCH3（g） ΔH=-29.1kJ?mol-1，科研人員對該反應(yīng)進行了研究，部分研究結(jié)果如圖：
①從反應(yīng)壓強對甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率”看，工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強是
4.0×106Pa
4.0×106Pa
（填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”）。②實際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃，其理由是
高于80℃時，溫度對反應(yīng)速率影響較小，且反應(yīng)放熱，升高溫度時平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低
高于80℃時，溫度對反應(yīng)速率影響較小，且反應(yīng)放熱，升高溫度時平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低
。（4）科研人員設(shè)計了一種新型甲醇燃料電池，其電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-，該電池工作時的負極反應(yīng)式為
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
。【答案】3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.6kJ/mol；2.5；a＞b；＞；4.0×106Pa；高于80℃時，溫度對反應(yīng)速率影響較小，且反應(yīng)放熱，升高溫度時平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低；CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：1難度：0.5
相似題
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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(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)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(shù)值lgp與溫度的關(guān)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(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)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(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。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。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A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（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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