9.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为21世纪的新型燃料.
工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图.
请回答下列问题:

(1)在“图1”中,曲线b (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于放热 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是AB.
A.起始充入的CO为1mol   
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(CO)}$会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=0.15mol•L-1•min-1;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为12L2•mol-2.若保持其他条件不变,向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH,此反应进行的方向为平衡不移动 (填“正反应方向”或“逆反应方向)”.
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1>p2).
6.清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)△H=-105kJ•mol-1.向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:

(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是Ⅱ中使用催化剂.
(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=0.125 mol/(L.min).
(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=12.
(4)比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1>T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是此反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动.
Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题
(5)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的负极(填
“正”或“负”),其电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图3所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml.闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为7.72×103C(法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为13.
 0  160404  160412  160418  160422  160428  160430  160434  160440  160442  160448  160454  160458  160460  160464  160470  160472  160478  160482  160484  160488  160490  160494  160496  160498  160499  160500  160502  160503  160504  160506  160508  160512  160514  160518  160520  160524  160530  160532  160538  160542  160544  160548  160554  160560  160562  160568  160572  160574  160580  160584  160590  160598  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网