用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向,一定条件下CO2和H2反应合成CH3OH,方程式为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。合成甲醇的能量变化如图:
(1)该反应是一个 放热放热反应(填放热或吸热),反应物的总键能 小于小于生成物的总键能(填大于或小于)。
(2)现向2L恒容密闭容器中加入2molCO2、6molH2,恒温下发生反应,反应进行到10s时,此时容器内CH3OH的浓度为0.2mol/L,反应进行到15s时反应达到最大限度,此时容器内压强为原来的34。从开始到10s时平均反应速率V(H2)=0.06mol/(L.s)0.06mol/(L.s);平衡时CO2的转化率为 50%50%。
(3)合成的甲醇可以用来做燃料电池的燃料,现以甲醇作燃料的燃料电池如图所示;

通入甲醇的电极为燃料电池的 aa(填“a”或“b”)极,正极反应式为 O2+4H++4e-═2H2OO2+4H++4e-═2H2O。如果甲醇燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应是 CH3OH+8OH--6e-═CO2-3+6H2OCH3OH+8OH--6e-═CO2-3+6H2O,如果导线有0.2mol电子转移,则标况下正极消耗空气的体积约为 5.65.6L。
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CO
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-
3
CO
2
-
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【答案】放热;小于;0.06mol/(L.s);50%;a;O2+4H++4e-═2H2O;CH3OH+8OH--6e-═+6H2O;5.6
CO
2
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3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:7引用:2难度:0.7
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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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
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(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