题目内容
能源短缺是人类社会面临的重大问题,世界各国都在努力寻找新能源,探求绿色能源的开发.甲醇是一种可再生能源,是一种污染性较小,热值较大的能源,因而具有广泛的开发价值和良好的应用前景.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I’’或“Ⅱ”).
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
由表中数据判断△H1 0(填“>”、“=”或“<”),说明生成物的总能量一定 (填“>”、“=”或“<”)应物的总能量.
③反应Ⅱ‘反应历程如图1,回答下列问题;在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和△H2的变化是:E1, 、E2 、△H2 (填“增大”“减小”“不变”).
(2)最新研制的一种新型甲醇电池示意图如图2,电池的两极分别充人甲醇和氧气(池内为酸性介质).则电池工作时 (填a或b)为正极,a极的电极反应式为 .
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
| 温度 | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
③反应Ⅱ‘反应历程如图1,回答下列问题;在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和△H2的变化是:E1,
(2)最新研制的一种新型甲醇电池示意图如图2,电池的两极分别充人甲醇和氧气(池内为酸性介质).则电池工作时
考点:反应热和焓变,原电池和电解池的工作原理,化学反应速率的影响因素
专题:
分析:(1)①“原子经济”是指在化学品合成过程中,所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中;
②依据平衡常数随温度变化分析温度对平衡移动的影响,据此判断;
③根据催化剂的作用分析;
(2)根据甲醇燃料电池的原理分析.
②依据平衡常数随温度变化分析温度对平衡移动的影响,据此判断;
③根据催化剂的作用分析;
(2)根据甲醇燃料电池的原理分析.
解答:
解:(1)①“原子经济”是指在化学品合成过程中,所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中,分析反应可知,反应Ⅰ符合“原子经济”,
故答案为:Ⅰ;
②由表数据可知,温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向放热反应,即△H1<0;则生成物的总能量一定小于反应物的总能量,
故答案为:<;<;
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,降低了活化能,E1、E2都减小,反应热不变;
故答案为:减小;减小;不变;
(2)甲醇电池中,通入氧气的b电极为正极,通入甲醇的一极为负极,在酸性介质下,甲醇放电生成CO2,电极方程式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
故答案为:b;CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+.
故答案为:Ⅰ;
②由表数据可知,温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向放热反应,即△H1<0;则生成物的总能量一定小于反应物的总能量,
故答案为:<;<;
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,降低了活化能,E1、E2都减小,反应热不变;
故答案为:减小;减小;不变;
(2)甲醇电池中,通入氧气的b电极为正极,通入甲醇的一极为负极,在酸性介质下,甲醇放电生成CO2,电极方程式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
故答案为:b;CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+.
点评:本题考查了反应热、化学平衡常数及应用、催化剂及燃料电池等,难度不大,注意掌握平衡常数应用.
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