16.据粗略统计,我国没有处理排放的焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费,也对环境造成极大污染.为解决这一问题,我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚,其中甲醇产量在2012年末已达到500~600万吨.请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1.如表所列为常见化学键的键能数据:
化学键C-CC-HH-HC-OC=OH-O
键能/kJ•mol-1348414436326.81032464
则该反应的△H1=-128.8 kJ•mol-1
(2)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.已知利用焦炉气合成二甲醚的三步反应如下:
ⅰ.2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H1
ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
ⅲ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.3kJ•mol-1
①总反应:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-322.4kJ•mol-1
②下列描述中能说明上述总反应已达平衡的是C.
A.c(H2)、c(CO)、c(CH3OCH3)、c(CO2)均为0.1mol•L-1
B.2v(H2=v(CH3OCH3
C.容器中气体的压强保持不变
D.单位时间内生成n mol CO的同时生成n mol H2
③一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是ace.
a.增大压强   b.加入催化剂  c.减少CO2的浓度  d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(3)①甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如图甲,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH (g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l),则正极的电极反应式为4H++4e-+O2=2H2O.

②用上述电池做电源,用图乙装置电解饱和食盐水(C1、C2均为石墨电极),该反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ 2OH-+Cl2↑+H2↑,电解初始在电极C2(填“C1”或“C2”)的周围先出现红色.
③当有8g甲醇完全反应,在C2上可收集到标准状况下气体的体积为16.8L.
15.随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切.
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)═2HI(g)+H2SO4(l)△H=a kJ•mol-1
2H2SO4(l)═2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)△H=b kJ•mol-1
2HI(g)═H2(g)+I2(g)△H=c kJ•mol-1
则:2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=(2a+b+2c)kJ•mol-1
(2)甲醇制氢有以下三个反应:
CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H=+90.8kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-43.5kJ•mol-1
CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO2(g)+2H2(g)△H=-192.0kJ•mol-1
①当CH3OH(g)、O2(g)、H2O(g)总进料量为1mol时,且n(CH3OH):n(H2O):n(O2)=0.57:0.28:0.15,在0.1Mpa、473~673K温度范围内,各组分的平衡组成随温度变化的关系曲线如图甲.(图甲中Y1表示各气体的体积分数,氧气的平衡浓度接近0,图中未标出).下列说法正确的是AC.
A.在0.1Mpa、473~673K温度范围内,甲醇有很高的转化率
B.温度升高有利于氢气的制备
C.寻找在较低温度下的催化剂在本制氢工艺中至关重要
②已知反应Ⅱ在T1℃时K=1,向恒容的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O,达到平衡时CO的转化率为75%.在反应达到平衡后再向其中加入1.0mol CO、1.0mol H2O、1.0mol CO2和1.0mol H2,此时该反应的v>v(填“>”、“<”或“﹦”).

(3)一种以甲醇作燃料的电池示意图如图乙.写出该电池放电时负极的电极反应式:CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O.
 0  153838  153846  153852  153856  153862  153864  153868  153874  153876  153882  153888  153892  153894  153898  153904  153906  153912  153916  153918  153922  153924  153928  153930  153932  153933  153934  153936  153937  153938  153940  153942  153946  153948  153952  153954  153958  153964  153966  153972  153976  153978  153982  153988  153994  153996  154002  154006  154008  154014  154018  154024  154032  203614 

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