【题目】工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g) △H
(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为 △H=-283kJmol-1, △H=-286kJmol-1,且CH3OH(g)+3/2O2(g)
CO2(g)+2H2O(l) △H=-761kJmol-1;则CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)的△H= ___________。
(2)为了提高CO和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是___________________________________________。(写出两点)
(3)实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇,在250 ℃下,将一定量的CO和H2投入10 L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:
2 min | 4 min | 6 min | |
CO | 0.07 | 0.05 | 0.05 |
H2 | x | 0.10 | 0.10 |
CH3OH | 0.03 | 0.05 | 0.05 |
①250 ℃时,该反应的平衡常数K=___________;
②在图1中画出反应开始至第6 min时H2的物质的量的变化曲线,并标出合适的纵坐标。_______
![]()
(4)利用电解甲醇水溶液制备氢气最大的优点就是需要的电压低,装置如图2,写出 阳极电极反应方程式____________________________________________________,电解的总反应化学方程式__________________________________________。
【题目】CO2的捕捉、封存与再利用是实现温室气体减排的重要途径之一。请回答:
(1)二氧化碳的电子式为__________。
(2)一种正在开发的利用二氧化碳制取甲酸(HCOOH)的途径如图所示,图中能量主要转化方式为_____________ ,CO2和H2O转化为甲酸的化学方程式为____________。
![]()
(3)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①恒容容器中,能加快该反应速率的是_______。
a.升高温度 b.从体系中分离出CH3OH c.加入高效催化剂 d.降低压强
②在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2的物质的量随时间变化如图所示。从反应开始到5min末,用H2浓度变化表示的平均反应速率________________。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
③在相同温度、恒容的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是_______(填序号)。
a.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再改变化
b.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:1:1:1
c.容器中混合气体的密度不变
d.v消耗(H2)=3v消耗(CH3OH)
e.体系压强不变
(4)下列一些共价键的键能如下表所示:
化学键 | H-H | H-O | C=O | C-H | C-O |
键能kJ/mol | 436 | 463 | 803 | 414 | 326 |
反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),______(填“吸收”或“放出”) 的热量为_____kJ