目前“低碳经济”备受关注。CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试利用所学知识,解决下列问题。
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题.试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:_________________
(2)一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需的时间/min |
|
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1.2 |
3 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度 (填选项字母).
A.=0.8mol•L﹣1 B.=1.4mol•L﹣1
C.<1.4mol•L﹣1 D.>1.4mol•L﹣1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g),达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是 (填选项字母).
A.0.6mol、1.0mol、0.5mol、1.0mol
B.0.6mol、2.0mol、0mol、0mol
C.1.0mol、2.0mol、1.0mol、2.0mol
D.0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol
(3)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[] |
500K |
600K |
700K |
800K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=).
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 .若以1.12L•min﹣1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为﹣24.9℃),用该电池电解500mL 2mol•L﹣1 CuSO4溶液,通电0.50min后,理论上可析出金属铜 g.
(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为 。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K= ,CH4的转化率为 。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5× 106 Pa” “4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是 。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:
①通入a气体的电极是电池的 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为 .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为 (忽略溶液的体积变化)。
试题篮
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