能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。(1)工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成*醇:CO(g)+2H2(...
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能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
(1)工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成*醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ,已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ/mol) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=__________kJ•mol-1
(2)以*醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以*气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
B极为电池______极,B极的电极反应式为_________________________________。
(3)参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数,回答下列问题:
温度/℃ | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 100 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
①该反应正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应;
②在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,达到平衡时,CO转化率为50%,则T= ℃。
(4)CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①该反应的平衡常数表达式为K=_____________________;
从反应开始到10min,v(H2)=______________________mol/(L·min);
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A.v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成
B.气体的密度不再随时间改变
C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大,只改变下列某一条件,可采取的措施有___________ (填字母)
A.升高温度 B.缩小容器体积
C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
④相同温度下,在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g),达到平衡时CO2的浓度____________(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。
【回答】
(1)-99(2分)
(2)负(1分), CH3OH + 3 O2—-6e—= CO2 + 2H2O(2分)
(3)①放热(1分); ②50(2分)
(4)①(2分);0.225 (2分)
②CD(2分) ③AC(2分) ④>(2分)
知识点:电化学 胶体
题型:综合题