【题目】天然气、煤炭气(CO、H2的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚,二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源,比其他制氢技术更有优势.主要反应为:

①CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g);△H=37kJmol-1

②CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g);△H=49kJmol-1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H=41.3kJmol-1

其中反应③是主要的副反应,产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响.

请回答下列问题:

(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为______________

(2)CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为______________

(3)下列采取的措施和解释正确的是______________(填字母).

A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生

B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生

C.选择在高温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率

D.体系压强升高,虽然对制取氢气不利,但能减少CO的产生

(4)煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H<0.现将10molCO与20molH2置于密闭容器中,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.

①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________tB(填“大于”“小于”或“等于”).

②A、C两点的平衡常数KA____KC(填“大于”“小于”或“等于”).

【题目】利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势。甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。工业上常利用反应CO(g)+2H2gCH3OH(g)△H<0来合成甲醇.

(1)经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利.为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如下图。230℃的实验结果所对应的曲线是______(填字母);从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是______(填字母).

A11.5B2.53C3.54.5

(2)制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H2Og+COgH2g+CO2(g)△H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1.回答下列问题:

①该温度下,若起始时c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol/L,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).

②若降低温度,该反应的K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(3)甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2gCH3OHg△H=-90.8kJ/mol

若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1molCO2molH2

1molCH3OH

2molCO4molH2

CH3OH的浓度(mol/L)

c1

c2

c3

反应的能量变化

放出Q1kJ

吸收Q2kJ

放出Q3kJ

①容器内压强P:PP与P的关系是______(用“>”、“<”或“=”表示);

②变化的热量数值Q中,Q1与Q2的和是______(填具体数值).

 0  184577  184585  184591  184595  184601  184603  184607  184613  184615  184621  184627  184631  184633  184637  184643  184645  184651  184655  184657  184661  184663  184667  184669  184671  184672  184673  184675  184676  184677  184679  184681  184685  184687  184691  184693  184697  184703  184705  184711  184715  184717  184721  184727  184733  184735  184741  184745  184747  184753  184757  184763  184771  203614 

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