题目内容

甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。

(1)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol

② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:

(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①600K时,Y点甲醇的υ(逆) (正)(填“>”或“<”)

②从Y点到X点可采取的措施是____________________________。

③有同学计算得到在t­1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由

(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)

CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:

序号

温度

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ;实验温度T1 T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。

(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如下图所示装置模拟上述过程, 除去甲醇的离子方程式为

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