十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理,绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示。

(1)已知反应Ⅰ.CH3CH2OH(g)+H2O(g)⇌4H2(g)+2CO(g)△H1=+256.1kJ/mol
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ/mol写出反应Ⅲ的热化学方程式 2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-174.1kJ/mol2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-174.1kJ/mol。
(2)反应Ⅱ,在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得相应的CO平衡转化率见图2(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。
①A、E和G三点对应的反应温度相同,反应在100kPa的压强下进行,则G点的Kp=11(填数值),图中温度最高的点是 BB。
②C、D两点对应的正反应速率:v正(C)<<v正(D)(填“<”、“=”或“>”)。已知反应速率v=v正-v逆=k正x(CO)x(H2O)-k逆x(CO2)x(H2),k为反应速率常数,x为物质的量分数,计算在达到平衡状态为C点的反应过程中,当CO转化率刚好达到20%时,v(正)v(逆) 144144。
(3)工业上采用催化乙烯水合制乙醇,该反应过程中能量变化如图3所示。
①反应过程中的控制总反应速率的步骤是 第一步第一步,理由为 第一步反应的活化能最大第一步反应的活化能最大。
②反应物分子有效碰撞几率最大的步骤是 第二步第二步,对应的基元反应为 C2H5++H2O=C2H7O+C2H5++H2O=C2H7O+。
v
(
正
)
v
(
逆
)
【答案】2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-174.1kJ/mol;1;B;<;144;第一步;第一步反应的活化能最大;第二步;C2H5++H2O=C2H7O+
【解答】
【点评】
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH 1 2H2O(l)通电2H2(g)+O2(g)ΔH2光照催化剂
以上反应的ΔH1ΔH2(选填“<”、“>”或“=”)
(3)已知H2O(l)→H2O(g)ΔH=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)ΔH<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
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