【题目】甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,可用Pt/Al2O3、Pd/C、 Rh/SiO2等作催化剂,采用如下反应来合成甲醇:2H2 (g)+CO(g)CH3OH(g)
(1)下表所列数据是各化学键的键能,该反应的ΔH=_______(用含字母的代数式表示)。
(2)某科研小组用Pd/C作催化剂,在450℃时,研究了n(H):n(CO)分别为2:1、3:1时CO转化率的变化情况(如图),则图中表示n(H2):n(CO)=3:1的变化曲线为______(填“曲线a"或“曲线b”)。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在2L的恒容密闭容器内充入1 mol CO和2molH2,加入合适催化剂后在某温度下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/MPa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
则从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为________,该温度下的平衡常数K为_______.
(4)将CO和H2加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如下图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
T1、T2、T3由大到小的关系是_________,判断理由是____________
(5)美国的两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池,其工作原理如图
①石墨2为__________ (填“正“或“负“)极。
②石墨1极发生的电极反应式为________
【题目】二碳化学的研究在工业生产中具有重要意义。
(1)在一定温度和压强下,已知:
化学键 | C—H | C—O | O—H | C===O | O===O | C—C |
键能/(kJ·mol-1) | 414 | 326 | 464 | 728 | 498 | 332 |
①CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)CH3CHO(g)+H2O(g) ΔH1=________。
②若反应2CH3CHO(g)+O2(g)2CH3COOH(g)可自发进行,则CH3CH2OH(g)+O2(g)CH3COOH(g)+H2O(g) ΔH2________(填“>”“<”或“=”)0。
(2)将一定量的CH3CH2OH和O2充入恒温、恒压密闭容器中,发生反应2CH3CH2OH(g)+O2(g)2CH3CHO(g)+2H2O(g)至平衡状态。下列图象不合理的是________(填字母)。
(3)已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,≈1.3,lg 1.3≈0.1。
①25 ℃,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=______;将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合,所得溶液中离子浓度大小关系为_______________________________。
②25 ℃,0.2 mol·L-1NH4Cl溶液中NH4+水解反应的平衡常数Kh=________。(保留2位有效数字)
③25 ℃,向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,NH3·H2ONH4++OH-的电离平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动;请用氨水和某种铵盐(其他试剂与用品自选),设计一个实验证明NH3·H2O是弱电解质____________________________________。