12.利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势,甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景.工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0来合成甲醇.
(1)经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利.为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如图.230℃的实验结果所对应的曲线是X(填字母); 从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是B(填字母).
A.1~1.5    B.2.5~3C.3.5~4.5
(2)制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),△H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1.回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)=2mol•L-1,c(H2O)=3mol•L-1,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol•L-1,则此时该反应v(正)>v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
②若降低温度,该反应的K值将增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量1molCO、2molH21mol CH3OH2molCO、4molH2
CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化放出Q1 kJ吸收Q2 kJ放出Q3 kJ
①容器内压强P:P、P与P的关系是P=P<P(用“>”、“<”或“=”表示);
②变化的热量数值Q中,Q1 与Q2的和是90.8(填具体数值).
(4)目前,以甲醇为原料的燃料电池已经应用于工业生产.如图是甲醇燃料电池应用的示意图,已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O,
请根据上图填写下列空白:
乙池中A电极的电极反应式为Ag++e-=Ag,甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
11.氢气是一种清洁能源,又是合成氨工业的重要原料.
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=206.2kJ•mol-1
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=247.4kJ•mol-1
甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ/mol.
(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.某温度下,把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的密闭容器内,10min时反应达到平衡状态,测得氮气的平衡转化率为60%,则10min内该反应的平均速率v(H2)=0.18mol•L-1•min-1,则该温度下该反应的平衡常数K=3.6.欲增大氮气的平衡转化率,可采取的措施有增加氢气的浓度或分离出氨气或降温(写一种措施即可).
(3)如图所示装置工作时均与H2有关.

①图1所示装置中阳极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-
②图2所示装置中,通入H2的管口是d(选填字母代号).
③某同学按图3所示装置进行实验,实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴入新制氯水,溶液变为红色.该同学据此得出结论:铁与水蒸气反应生成FeO和H2.该结论不严密(填“严密”或“不严密”),你的理由是产物中含+3价铁的物质与稀硫酸反应后生成Fe3+,Fe3+可与过量的Fe反应生成Fe2+:2Fe3++Fe=3Fe2+(用离子方程式和必要的文字说明).
 0  173907  173915  173921  173925  173931  173933  173937  173943  173945  173951  173957  173961  173963  173967  173973  173975  173981  173985  173987  173991  173993  173997  173999  174001  174002  174003  174005  174006  174007  174009  174011  174015  174017  174021  174023  174027  174033  174035  174041  174045  174047  174051  174057  174063  174065  174071  174075  174077  174083  174087  174093  174101  203614 

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