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(1)如图1表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系.写出石墨转化为金刚石的热化学方程式
(2)CO与H2可在一定条件下反应生成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0
将2molCO和4molH2置于一体积不变的1L密闭容器中,测定不同条件、不同时间段内CO的转化率,得到下表数据.
| 时间 \CO转化率 \温度 |
1小时 | 2小时 | 3小时 | 4小时 |
| T1 | 30% | 50% | 80% | 80% |
| T2 | 35% | 60% | a1 | a2 |
a1、a2、80%三者的大小关系为
A.反应在2小时的时候混合气体的密度和相对分子质量均比l小时的大B.反应在3小时的时候,v正(H2)=2v逆(CH30H)
C.若其他条件不变,再充入6molH2,则最多可得到64g CH3OH
D.其他条件不变,若最初加入的H2为2.4mol,则达平衡时CO的转化率为50%
(3)工业中常用以下反应合成氨:N2+3H2?2NH3△H<0.在三个不同条件的密闭容 器中,分别加入浓度均为c(N2)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L进行反应时,N2的浓度随时间的变化如图2中的①、②、③曲线所示.
计算③中产物NH3在0-10min的平均反应速率
甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) 工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(1)制备合成气:CH4+H2O(g)
CO+3H2。为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO2+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧
化碳体积比为__________。
(2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示。写出合成甲醇的热化学方程式__________________ 。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将lmolCO和2molH2通人容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
(表中数据单位:mol·L—1)
②300℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小 b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加 d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
(3)甲醇直接燃烧会产生一定的污染,某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示甲醇燃料电池, 该电池负极的电极反应式为 ;工作一段时间后,当9.6g甲醇完全反应时,有 NA个电子转移。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ?mol-1
则:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H= .
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4 与CO2,在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1:
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是 .
a.CO2的浓度不再发生变化
b.υ正(CH4)=2υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为 .
③在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡X点,则用CO表示该反应的速率为 ,该温度下,反应的平衡常数为 .
(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示,该电池工作过程中O2应从 (填“c或b”)口通入,电池负极反应式为 ,若用该电池电解精炼铜,每得到6.4g铜,转移电子数目为 .
(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(1)制备合成气:CH4+H2O(g) CO+3H2。为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO3+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为____________________________________。
(2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示。写出合成甲醇的热化学方程式__________________。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将lmolCO和2molH2通人容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
(表中数据单位:mol·L—1)
②300℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小 b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加 d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
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(12分)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-a kJ·mol-1![]()
(1)上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①a __0(填“>” “<” “=”)。
②下列说法正确的是_ _(填序号)。
a.1mol CO(g)和2mol H2(g)所具有的能量小于1mol CH3OH(g)所具有的能量
b.将1mol CO(g)和2mol H2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量
c.升高温度,平衡向逆反应移动,上述热化学方程式中的a值将减小
d.如将一定量CO(g) 和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热aKJ,则此过程中有1molCO(g)被还原
(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示:![]()
①该合成路线对于环境保护的价值在于_ _。
②15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2
吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:
。
(3)甲醇燃料电池的工作原理如下左图所示。该电池工作时,c口通入的物质发生的电极
反应式为:_ _。![]()
(4)以上述电池做电源,用上右图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):
_ 。