(1)H2O和H2 CO和CO2 mol 【查看更多】

 

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运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。

(1)用CO可以合成甲醇。已知:

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1

则CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1

(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号).

a.使用高效催化剂      b.降低反应温度

c.增大体系压强        d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

(3)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);

②100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=________(mol·L-1)-2;

③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。

①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。

②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。

 

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研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.

(1)CO可用于合成甲醇.在压强为0.1 Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如下图:

(ⅰ)该反应属于________反应:(填“吸热”或“放热”).

(ⅱ)100℃时,该反应的平衡常数:K=________;(用a、b的代数式表示).若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:________填序号)

该反应使用催化剂意义不大;

该反应发生将在很短时间内完成;

该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小;

该反应一定是放热反应;

(ⅲ)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率________(填“增大”,“不变”或“减小”,下同)平衡常数:________.

(ⅳ)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO,7.5 mol H2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强________倍.

(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1∶4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 KJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 KJ/mol

则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:________.

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运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。

(1)用CO可以合成甲醇。已知:

①  CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-764.5kJ/mol

②  CO(g)+O2(g)=CO2(g)  △H=-283.0kJ/mol

③  H2(g)+O2(g)=H2O(l)  △H=-285.8kJ/mol

则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)  △H=­­­­­­­­__________kJ/mol

(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的速率的是_________(填写序号)。

a.使用高效催化剂

b.降低反应温度

c.增大体系压强

d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

(3)在一定压强下,容积为VL的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示

。

① P1_________P2(填“大于”、“小于”或“等于”);

②100℃时,该反应的化学平衡常数K=_________(mol L-1)-2;

③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”、或“不变”)

(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。

①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式__________。

②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如右图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式____________。

 

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甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   △H=+206.0kJ?molˉ1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H=-129.0kJ?molˉ1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为             。
(2)将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为               。
②1000C时反应I的平衡常数为                 。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是             (填字母序号)。

A.平衡常数K增大B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将CO2+氧化成CO3+,然后以CO3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。若下图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池正极的电极反应式:                       ,该电池工作时,溶液中的OHˉ向        极移动。净化含1mol甲醇的水,燃料电池转移电子        mol。

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甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。

I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)    △H=+206.0kJ•molˉ1

II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    △H=-129.0kJ•molˉ1

(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为              。

(2)将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为                。

②1000C时反应I的平衡常数为                  。

(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是              (填字母序号)。

A.平衡常数K增大             B.正反应速率加快,逆反应速率减慢

C.CH3OH的物质的量增加        D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小

(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将CO2+氧化成CO3+,然后以CO3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。若下图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池正极的电极反应式:                        ,该电池工作时,溶液中的OHˉ向         极移动。净化含1mol甲醇的水,燃料电池转移电子         mol。

 

 

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