甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化剂,采用如下反应来合成甲醇:2H2+CO⇌CH3OH。
(1)下表所列数据是各化学键的键能,该反应的ΔH=(2a+b-3c-d-e)kJ/mol(2a+b-3c-d-e)kJ/mol(用含字母的代数式表示)。
化学键 | H-H | C≡O | C-H | C-O | O-H |
键能/kJ•mol-1 | a | b | c | d | e |
曲线a
曲线a
(填“曲线a”或“曲线b”)。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在2L的恒容密闭容器内充入1molCO和2molH2加入合适催化剂后在某温度下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/MPa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
0.0125mol/(L•min)
0.0125mol/(L•min)
,该温度下的平衡常数K为 4
4
。(4)将CO和H2加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2H2+CO⇌CH3OH Δ<0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。

T1、T2、T3由大到小的关系是
T3>T2>T1
T3>T2>T1
,判断理由是 图中压强越大、CO的体积分数越小,T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大,该反应为放热反应,温度越高,反应向左移动
图中压强越大、CO的体积分数越小,T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大,该反应为放热反应,温度越高,反应向左移动
。(5)美国的两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池,其工作原理如图。

①石墨2为
正
正
(填“正”或“负”)极。②石墨1极发生的电极反应式为
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
。【答案】(2a+b-3c-d-e)kJ/mol;曲线a;0.0125mol/(L•min);4;T3>T2>T1;图中压强越大、CO的体积分数越小,T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大,该反应为放热反应,温度越高,反应向左移动;正;CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:3引用:1难度:0.5
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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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
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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