二氧化碳轉(zhuǎn)化甲醇技術(shù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),假設(shè)該過程僅發(fā)生如下3個反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)K1 ΔH1
反應(yīng)Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)K2 ΔH2
反應(yīng)Ⅲ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)K3 ΔH3
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系都符合:lnK=A+BT(A、B都為常數(shù),且都大于零),則|ΔH2|<<|ΔH3|(填“>”、“<”或“=)。
(2)在體積為1L的剛性容器中,僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,投料比n(H2)n(CO2)=3,反應(yīng)一段時間后,在無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜(能選擇性分離出H2O)時甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。
①下列說法能作為反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)的判據(jù)是 BCBC(填字母)。
A.氣體密度不再變化
B.CO2的體積分?jǐn)?shù)不再變化
C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化
D.CO2、H2的物質(zhì)的量之比為1:3
②有分子篩時,P點(diǎn)之前甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而升高的原因是 分子篩膜分離出水分子的影響大于溫度對反應(yīng)逆向移動的影響分子篩膜分離出水分子的影響大于溫度對反應(yīng)逆向移動的影響。
③210℃下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,該容器中未通過膜的H2O分子占反應(yīng)生成的H2O分子的百分比為 25a×100%25a×100%(用a表示)。
(3)CH3OH(g)在γ-Al2O3固體表面發(fā)生反應(yīng)Ⅱ要經(jīng)歷:吸附→表面反應(yīng)→脫附三個階段,其機(jī)理如圖所示。
①發(fā)生脫附的是歷程 4和64和6(填數(shù)字)。
②已知?dú)v程5的化學(xué)方程式為:HO*+H*→H2O*(用*標(biāo)注吸附的原子),寫出歷程3的化學(xué)方程式:CH3O*H+CH3O*=HO*+CH3O*CH3CH3O*H+CH3O*=HO*+CH3O*CH3。
(4)甲醇可作為燃料電池的燃料。
①某甲醇燃料電池的部分結(jié)構(gòu)如圖所示,該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。
②已知?dú)錃夂图状嫉臒嶂捣謩e為143kJ/g和23kJ/g,與車載氫氣供能模式相比,車載甲醇供能模式的優(yōu)勢是 常溫下乙醇是液體,體積較小,能量密度較大常溫下乙醇是液體,體積較小,能量密度較大。(已知燃料的能量密度單位為:kJ/m3)
B
T
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
25
a
25
a
【答案】<;BC;分子篩膜分離出水分子的影響大于溫度對反應(yīng)逆向移動的影響;×100%;4和6;CH3O*H+CH3O*=HO*+CH3O*CH3;CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;常溫下乙醇是液體,體積較小,能量密度較大
25
a
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/7/4 8:0:9組卷:28引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)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=
(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(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(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
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
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(jìn)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( ?。?/h2>
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)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(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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