CO2可用于合成多种化工原料。用CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反应A的平衡常数表达式是 c(H2O)⋅c(CH3OH)c(CO2)⋅c3(H2)c(H2O)⋅c(CH3OH)c(CO2)⋅c3(H2)。
(2)已知:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)ΔH2H2O(g)═H2O(l)ΔH3ΔH1不易直接测得,为了通过ΔH2和ΔH3计算得ΔH1,还需测定如下反应的反应热:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)。
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中发生反应A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线。

①反应A的ΔH1<<0(填“>”或“<”)。
②曲线c对应的投料是 [1mol,6mol][1mol,6mol](填“[1mol,3mol]”、“[1mol,4mol]”或“[1mol,6mol])。
③T1℃时,曲线c对应的化学平衡常数 <<1(填“>”、“<”或“=”)。
(4)甲醇燃料电池(NaOH作电解质溶液)负极的电极方程式为 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2OCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
(5)在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应过程中会有副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对CH3OH、CO的产率影响如图1所示,温度对CO2的转化率影响如图2所示。
由图象可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是 升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快。
c
(
H
2
O
)
⋅
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
C
O
2
)
⋅
c
3
(
H
2
)
c
(
H
2
O
)
⋅
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
C
O
2
)
⋅
c
3
(
H
2
)
【答案】;2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g);<;[1mol,6mol];<;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快
c
(
H
2
O
)
⋅
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
C
O
2
)
⋅
c
3
(
H
2
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:16引用:1难度:0.3
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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
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