【题目】Ⅰ.为减少碳排放,科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇,其反应原理为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。

(1)上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。经研究发现,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率有明显影响。实验数据如表所示:

根据数据表判断,催化剂中CuO的最佳质量分数为________。

(2)已知:①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41 kJ·mol-1

②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2=-91 kJ·mol-1

写出由CO2和H2制备甲醇蒸气并产生水蒸气的热化学方程式:______________________________。

(3)甲醇是清洁能源。某甲醇燃料电池的电解质为稀硫酸,其能量密度为5.93 kW·h·kg-1。该电池的负极反应式为______________。若甲醇的燃烧热为ΔH=-726.5 kJ·mol-1,该电池的能量利用率为________(结果精确到小数点后1位数字)。(已知1 kW·h=3.6×106 J)

Ⅱ.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入1 mol CO和2 mol H2,向乙中加入2 mol CO和4 mol H2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。

(1)该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”,后同)0,p1________p2

(2)达到平衡时,反应速率:A点________B点。平衡常数:C点________D点。

(3)在C点时,CO的转化率为________。

(4)L、M两点容器内压强:p(M)________2p(L)。

 0  179765  179773  179779  179783  179789  179791  179795  179801  179803  179809  179815  179819  179821  179825  179831  179833  179839  179843  179845  179849  179851  179855  179857  179859  179860  179861  179863  179864  179865  179867  179869  179873  179875  179879  179881  179885  179891  179893  179899  179903  179905  179909  179915  179921  179923  179929  179933  179935  179941  179945  179951  179959  203614 

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