【题目】铑基催化剂催化CO加氢合成甲醇(CH3OH)、乙醛(CH3CHO)、乙醇等碳的含氧化合物是近年来化学界比较活跃的研究课题之一。
(1)已知:(ⅰ)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol
(ⅱ)2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol
(ⅲ)C2H5OH(g)
CH3OCH3(g) △H3=+50.7kJ/mol
则由CO催化加氢制备乙醇气体(另一产物为水蒸汽)的热化学反应方程式为________。
(2)直接甲醇燃料电池(DMFC)成本低、效率高,某研究所尝试用DMFC电解处理含氰电镀废水。调节废水pHl0~12.5,电解过程中,CNˉ先被氧化成CNOˉ(两种离子中氮元素均为-3价),再进一步氧化为碳酸盐和N2。
①请写出CNOˉ被氧化的电极反应式________。
②欲处理1m3CNˉ含量为390mg/L的电镀废水,至少需准备________kg甲醇。
(3)在2.0L密闭容器中放入1 molCO与2molH2,在反应温度T1时进行如下反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),反应时间(t)与容器内气体总物质的量(n)的数据见下表:
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
总物质的量n/mol | 3.0 | 2.7 | 2.5 | 2.3 | 2.1 | 2.0 | 2.0 |
①在0~5min时段,反应速率v(CH3OH)为________;有利于提高上述反应平衡转化率的条件是________。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
②计算温度T1时反应的平衡常数K1________;T1时达平衡后,改变反应温度为T2,平衡常数增大,则T2________T1(填“大于”“小于”),判断理由是________。
【题目】某实验小组学习化学反应速率后,联想到H2O2分解制备氧气,设计如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。
编号 | 温度 | 反应物 | 催化剂 |
甲 | 25℃ | 试管中加入3mL5%H2O2溶液 | 1mL蒸馏水 |
乙 | 25℃ | 试管中加入3mL5%H2O2溶液 | 1mL0.1mol/LFeCl3溶液 |
丙 | 40℃ | 试管中加入3mL5%H2O2溶液 | 1mL蒸馏水 |
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为_______________。
(2)实验甲和实验乙的实验目的是____________。实验甲和实验丙的实验目的是___________。
(3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在2min内6个时间点对注射器内气体进行读数,记录数据如下表。
时间/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | |
气体体积/mL | 实验乙 | 15.0 | 29.5 | 43.5 | 56.5 | 69.5 | |
0~20s的反应速率v1=__________mL/s,100~120s的反应速率v2=__________mL/s。不考虑实验测量误差,二者速率存在差异的主要原因是__________。