30.(15分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇:
2CO2(g) + 6H2(g)\s\up8(催化剂催化剂△CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)
(1)在一定压强和温度下,在反应物总物质的量相同的情况下,测得该反应的实验数据如下表:
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500 |
600 |
700 |
800 |
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1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
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2.0 |
60 |
43 |
28 |
15 |
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3.0 |
83 |
62 |
37 |
22 |
① 该反应是 ▲ 反应(填“吸热”或“放热”)。
② 提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],则CO2的转化率 ▲ ;化学平衡 ▲ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(2)CO2的转化率与时间关系如右图所示:a、b曲线表示不同条件下CO2的转化率与时间变化关系。结合(1)中信息,下列说法中正确的是
▲ 。
A.t3后a、b体系中CO2的体积分数不等
B.升温可使曲线b成为曲线a
C.t1时刻,曲线a、b体系中均存在3VCO2(正)>2V H2O(逆)
D.恒温下,缩小反应容器体积不能使曲线b变为曲线a
E.实际工业生产中,该反应温度的确定主要应考虑对催化剂活性的影响
(3)可以利用乙醇制作燃料电池,在酸性溶液中该电池的负极反应式为: ▲ 。
若以上述燃料电池为电源来电解足量硝酸银溶液,当消耗46g乙醇时,电解产生的气体体积(标况)为 ▲ L。
(4)25℃、101 kPa下,H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ · mol-1、1411.0 kJ · mol-1和1366.8 kJ · mol-1,请写出由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的热化学方程式:
▲ 。