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工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
b
b
(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于
放热
放热
(填:吸热、放热)反应.
(2)下列说法正确的是
AC
AC

A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
0.15mol•L-1•min-1
0.15mol•L-1•min-1
;该温度下CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的化学平衡常数为
12
12
.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2).
(5)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol

(6)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图4所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动.下列说法错误的是
B
B

A.负极的电极反应式为:CO+O2--2e-=CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
(7)利用甲醇燃料电池设计如图5所示的装置:则该装置中Zn极为
极;写出a极的电极反应式
O2+4e-+2H2O═4OH-
O2+4e-+2H2O═4OH-

【答案】b;放热;AC;0.15mol•L-1•min-1;12;减小;CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol;B;阴;O2+4e-+2H2O═4OH-
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:1难度:0.5
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    发布:2025/1/6 6:0:5组卷:90引用:3难度:0.5
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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K1
    K2(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=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    个电子发生转移.
    (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
     
     
    (用相关的电极反应式和离子方程式表示)

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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