CH4和CO2两种引发温室效应气体可以转化为合成气(H2和CO)进而可以解决能源问题:
(1)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为2H2(g)+CO(g)=CH3OH(1)ΔH1=-116kJ•mol-1。
已知:CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283kJ•mol-1
H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l)ΔH4=-44kJ•mol-1
表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-739kJ/molCH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-739kJ/mol。
(2)CH4制备合成气反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)通过计算机模拟实验。在400~1200℃,操作压强为3.0MPa条件下,不同水碳比(1~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

据模拟实验可知,该反应是 吸热吸热(填“放热”或“吸热”)反应。平衡温度为750℃,水碳比为5时,H2的物质的量分数为0.3,则CH4的转化率为 75%75%,用各物质的平衡分压计算Kp=1.291.29MPa2。(分压=总压×物质的量分数,结果保留2位小数)
(3)利用制备的甲醇可以催化制取丙烯,过程中发生如下反应:3CH3OH(g)⇌C3H6(g)+3H2O(g)。

该反应Van′tHoff方程的实验数据如图中曲线a所示,已知Van′tHoff方程为lnK=-ΔHR•1T+C(ΔH为该反应的焓变,假设受温度影响忽略不计,K为平衡常数,R和C为常数),则该反应的焓变ΔH=y1-y2x2-x1R或y2-y1x1-x2Ry1-y2x2-x1R或y2-y1x1-x2RkJ•mol-1。对于另一反应实验数据如图中的曲线b所示,若该反应焓变为ΔH′,则ΔH >>ΔH′(填“>”“<”或“=”);此公式说明对于某个反应,当升高相同温度时,其ΔH的数值越大,平常数的变化值就 越多越多(填“越多”或“越少”)。
1
2
1
2
3
2
3
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ΔH
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y
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【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-739kJ/mol;吸热;75%;1.29;R或R;>;越多
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-
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:2难度:0.6
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3