一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如CO、CO2、CH4、CH3OH等为原料,用化工方法制造产品的化学体系的总称,其主要目的是用较少的碳原料生成较多的燃料。
(1)如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,则E1、E2、E3由大到小的顺序为 E2>E3>E1E2>E3>E1

(2)以CH3OH和CO为原料合成CH3COOH涉及的主反应和部分副反应如下:
CH3OH(g)+CO(g)═CH3COOH(g)ΔH1
CH3OH(g)+CO(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH2
又知乙醇氧化为乙酸的反应为:CH3CH2OH(g)+O2(g)=CH3COOH(g)+H2O(g)ΔH3
则2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=ΔH2+ΔH3-ΔH1ΔH2+ΔH3-ΔH1(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(3)CH3OH(g)和NH3(g)在一定条件下反应可制得甲胺CH3NH2(g):CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)ΔH=-12kJ/mol。在某恒容密闭容器中进行该反应,其他条件不变的情况下,分别测得起始时CH3OH(g)的物质的量和温度(T)对平衡时CH3NH2(g)的体积分数的影响如图1所示。

①据图分析T1>>T2(填“>”、“<”或“=”);
②图中 cc(填“a”、“b”或“c”)点对应的平衡状态中反应物NH3(g)的转化率最大。
(4)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH<0。将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图2所示。
①下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是 ACAC(填字母)。
A.体系中气体的总质量保持不变
B.CO的消耗速率与CH3OH的消耗速率相等、
C.体系中CO的转化率和H2的转化率相等
D.体系中CH3OH的体积分数保持不变
②X轴上a点的数值比b点 小小(填“大”或“小”)。如图中Y轴表示的外界条件为 压强压强,判断的理由是 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)减小该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)减小。
③在M点所处的温度(T3℃)和压强(p0kPa)下,反应经20min达到平衡时φ(CH3OH)=10%,该温度下反应的平衡常数Kp=2527p202527p20kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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【答案】E2>E3>E1;ΔH2+ΔH3-ΔH1;>;c;AC;小;压强;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)减小;
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【解答】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:83引用:1难度:0.5
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