题目内容
研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。
(1)CO可用于合成甲醇。在体积可变的密闭容器
中充入4molCO和8molH2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)(Ⅰ),平衡时CO
的转化率与温度、压强的关系如右图所示:
①该反应的逆反应属于________反应;(填“吸热”或
“放热”)。
②在0.1Mpa 、100℃的条件下,该反应达到平衡时容
器体积为开始容器体积的_________倍。(结果保留两位小数点)
③在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入4molCO,8molH2,达到平衡时CO转化率_______(填“增大”,“不变”或“减小”), 平衡常数K_______(填“增大”,“不变”或“减小”)。
(2)在反应(Ⅰ)中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+ H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为: 。
(3)在反应(Ⅰ)中制得的CH3OH 即可以做燃料,还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。则该燃料电池放电时:负极的电极反应式为_______________________________。
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
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①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ,操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
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①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
| 物质 | Na | S | Al2O3 |
| 熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
| 沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c. 300℃~350℃ d. 350℃~2050℃
②放电时,电极A为 极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx === 2Na + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。