能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温条件下,向一容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示。从反应开始到达平衡状态:ν(H2)=0.225 mol•L-1•min-10.225 mol•L-1•min-1;该温度下的平衡常数K=163163。
(2)对于合成甲醇总反应,要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施有 BB(填字母,后同)。
A.增大反应容器的容积
B.缩小反应容器的容积
C.从平衡体系中及时分离出CH3OH
D.升高温度E.使用合适的催化剂
(3)一定温度下,将CO2和H2以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的恒容密闭容器中,发生合成甲醇的反应;某时刻t1,当下列量不再变化时,一定能说明该反应达到平衡状态的是 CC(填字母)
A.平衡常数K不再变化
B.混合气体的平均密度不再变化
C.CH3OH的体积分数不再变化
D.反应的焓变ΔH不再变化
(4)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-),实验室利用如图装置模拟该方法:

①M电极为电池的 负负(填“正”或“负”)极,M电极的电极反应式为 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
②电解池中阳极反应式为:Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+;Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
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【答案】0.225 mol•L-1•min-1;;B;C;负;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;Fe-2e-=Fe2+;Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:10引用:1难度:0.6
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(1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
(2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
①该电池正极的电极反应式为
②工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
(4)以上述电池做电源,用图3所示装置,在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5