题目内容
【题目】甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法，且具有良好的应用前景。甲醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如图所示：
（1）已知一定条件下
反应I：CH3OH(g)==CO(g)+2H2(g) ΔH1＝+90.7kJ/mol
反应III：CH3OH(g)+H2O(g) =CO2(g)+3H2(g) ΔH3＝+49.5kJ/mol
该条件下反应II的热化学方程式是___。
（2）已知反应II在进气比[n(CO)：n(H2O)]不同时，在不同温度（T1、T2）下，测得相应的CO的平衡转化率见图。
①比较T1、T2的大小，并解释原因___。
②A点对应的化学平衡常数是___。
③T1温度时，按下表数据开始反应建立平衡。
CO | H2O | H2 | CO2 | |
起始浓度(mol/L) | 2 | 1 | 0 | 0 |
t时刻浓度(mol/L) | 1.2 | 0.2 | 0.8 | 0.8 |
反应进行到t时刻时，判断v（正）、v（逆）的大小关系为：v（正）__v（逆）(填“>”“<”或“=”)。
④当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度和进气比的关系是___。
（3）在经CO2饱和处理的KHCO3电解液中，电解活化CO2可以制备乙醇，原理如图所示。
①阴极的电极反应式是___。
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是___。
【答案】H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1 T1<T2，该反应（或者反应II）的ΔH<0，升高温度平衡逆向移动；图像表明，进气比相同时，温度由T1变为T2时CO转化率减小，平衡逆向移动，可知T1<T2 1 v(正)<v（逆） 进气比越大，反应温度越低 2CO2+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H2O 蒸馏
【解析】
（1）由题目所给反应过程图可知，反应II为H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)，根据盖斯定律，可知反应II=反应III-反应I，则该反应的ΔH=-41.2kJ·mol-1；
（2）①该反应（或者反应II）的ΔH<0，升高温度平衡逆向移动；图像表明，进气比相同时，温度由T1变为T2时CO转化率减小，平衡逆向移动，可知T1<T2；
②根据题目所给信息可列三段式
则反应平衡常数K=
；
③t时刻时，
，所以v(正)<v（逆）；
④根据题目信息可知进气比越大，反应温度越低；
（3）①阴极2CO2放电，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H2O；
②电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是蒸馏
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