氢气是一种理想的绿色能源.利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气,具有良好的应用前景.乙醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如1图所示:
已知:反应I和反应II的平衡常数随温度变化曲线如图2所示.
(1)反应I中,1molCH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是256kJ.
①H2O的电子式是
.
②反应I的热化学方程式是CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256kJ•mol-1CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256kJ•mol-1.
(2)反应II,在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得相应的CO的平衡转化率见图3(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同).
①图中D、E两点对应的反应温度分别为TD和TE.判断:TD<<TE(填“<”“=”或“>”).
②经分析,A、E和G三点对应的反应温度相同,其原因是A、E和G三点对应的化学平衡常数化学平衡常数相同.
③当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是进气比越大,反应温度越低进气比越大,反应温度越低.
(3)反应III,在经CO2饱和处理的KHCO3电解液中,电解活化CO2制备乙醇的原理如图4所示.
①阴极的电极反应式是14CO2+12e-+9H2O═CH3CH2OH+12HCO3-14CO2+12e-+9H2O═CH3CH2OH+12HCO3-.
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是蒸馏蒸馏.



【考点】转化率随温度、压强的变化曲线.
【答案】
;CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256kJ•mol-1;<;化学平衡常数;进气比越大,反应温度越低;14CO2+12e-+9H2O═CH3CH2OH+12HCO3-;蒸馏

【解答】
【点评】
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