【题目】科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。

(1)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.1kJ/mol

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) H2=-31.0kJ/mol

COH2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________

(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器III、Ⅲ中,均分别充入1molCO 2mo1H2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为TlT2T3且恒定不变。当反应均进行到5minH2的体积分数如图1所示,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______(填序号)

0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______(保留两位有效数字)

(3)CO常用于工业冶炼金属,在不同温度下用CO 还原四种金属氧化物,达到平衡后气体中lgc(CO)/c(CO2)与温度(T)的关系如图2所示。下列说法正确的是_____(填字母)

A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触面积,减少尾气中CO的含量

BCO用于工业冶炼金属铬(Cr)时,还原效率不高

C.工业冶炼金属铜(Cu) 时,600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大

DCO还原PbO2的反应△H0

(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L1KOH溶液。

请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式___________;每消耗6.4g甲醇转移的电子数为__________

(5)一定条件下,用甲醇与一氧化碳反应合成乙酸可以消除一氧化碳污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,若溶液呈中性,用含ab的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka_________

【题目】现代工业的发展导致CO2的大量排放,对环境造成的影响日益严重,通过各国科技工作者的努力,已经开发出许多将CO2回收利用的技术,其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题:

1)在催化转化法回收利用CO2的过程中,可能涉及以下化学反应:

CO2(g)+2H2O(l)CH3OH(l)+O2(g) ΔH=+727kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1

CO2(g)+3H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH=+890kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131kJ·mol-1 ΔG=-9.35kJ·mol-1

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-253kJ·mol-1 ΔG=-130kJ·mol-1

从化学平衡的角度来看,上述化学反应中反应进行程度最小的是__,反应进行程度最大的是__

2)反应CO2+4H2CH4+2H2O称为Sabatier反应,可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。

①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2,再生O2,其反应过程如图所示,这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充__(填化学式)

②在1.5MPa,气体流速为20mL·min-1时研究温度对催化剂催化性能的影响,得到CO2的转化率(%)如下:

催化剂

180℃

200℃

220℃

280℃

300℃

320℃

340℃

360℃

Co4N/Al2O3

8.0

20.3

37.3

74.8

84.4

85.3

868

90.1

Co/Al2O3

0.2

0.7

2.0

22.4

37.6

48.8

54.9

59.8

分析上表数据可知:__(填化学式)的催化性能更好。

③调整气体流速,研究其对某催化剂催化效率的影响,得到CO2的转化率(%)如下:

气体流速/mL·min-1

180℃

200℃

220℃

280℃

300℃

320℃

340℃

360℃

10

11.0

25.1

49.5

90.2

93.6

97.2

98.0

98.0

30

4.9

11.2

28.9

68.7

72.7

79.8

82.1

84.2

40

0.2

5.2

15.3

61.2

66.2

71.2

76.6

79.0

50

0.2

5.0

10.0

50.0

59.5

61.2

64.1

69.1

分析上表数据可知:相同温度时,随着气体流速增加,CO2的转化率__(增大减小”),其可能的原因是__

④在上述实验条件中,Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是__,在1L恒容密闭容器中发生该反应,已知初始反应气体中V(H2)V(CO2)=41,估算该温度下的平衡常数为__(列出计算表达式)

3)通过改变催化剂可以改变CO2H2反应催化转化的产物,如利用Co/C作为催化剂,反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性,将Co/C催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇的产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因__(已知Co的性质与Fe相似)

 0  197022  197030  197036  197040  197046  197048  197052  197058  197060  197066  197072  197076  197078  197082  197088  197090  197096  197100  197102  197106  197108  197112  197114  197116  197117  197118  197120  197121  197122  197124  197126  197130  197132  197136  197138  197142  197148  197150  197156  197160  197162  197166  197172  197178  197180  197186  197190  197192  197198  197202  197208  197216  203614 

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