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题文

天然气、煤炭气(CO、H2)的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚,二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
①CH3OCH3(g) +H2O(g) 2CH3OH(g)    △H= 37Kj·mol-1
②CH3OH(g)+H2O(g) 3 H2(g)+CO2(g)   △H =49Kj·mol-1
③CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)      △H=41.3Kj·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响。
请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为                    
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为                           
(3)下列采取的措施和解释正确的是                 。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在高温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,虽然对制取氢气不利,但能减少CO的产生
(4)煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇,反应的化学方程式为:
CO (g) +2H2(g) CH3OH(g) △H <0。现将l0mol CO与20mol H2置于密闭容器中,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,CO的平衡转化率()与温度、压强的关系如下图所示。

①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA         tB(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②A、C两点的平衡常数KA            KC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)某工作温度为650oC的熔融盐燃料电池,是以镍合金为电极材料,负极通人煤炭气(CO、H2),正极通人空气与CO2的混合气体,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物做电解质。请写出正极的电极反应式   ____                                  

科目 化学   题型 填空题   难度 困难
知识点: 探究化学反应机理
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相关试题

过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,工业生产中有着重要用途。
(1)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。
已知:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
H2O2(l)===H2O(l)+O2(g),ΔH=-98 kJ·mol-1
H2O(l)===H2O(g),ΔH=+44 kJ·mol-1
试写出N2H4和液态H2O2反应生成气态水的热化学方程式_________________________。
(2)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)。在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确说法是________________。

a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.该反应为放热反应
d.Δt1=Δt2时,NO的转化量:a~b段小于b~c段

(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H1,平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) △H2,平衡常数为K2;在不同温度时K1、K2的值如下表:


700℃
900℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67


①反应CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H,平衡常数为K,则△H= (用△H1和△H2表示),K= (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.容器中压强不
B.混合气体中c(CO)不变
C.v(H2)= v(H2O
D.c(CO)= c(CO2
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H > 0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。

①该条件下反应的平衡常数为 ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为____________mol·L-1
②下列措施中能使平衡时增大的是____________(填序号)。
A.升高温度
B.增大压强
C.充入一定量的CO2
D.再加入一定量铁粉

下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00g 10.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极。

(1)接通电源,经过一段时间后,测得e电极上收集到气体在标准状况下体积为4.48L,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极。
②电极b上发生的电极反应为
③电解前后甲溶液 pH ;乙溶液 pH ;丙溶液 pH 。(填“变大”、“ 变小”或“不变”)
④电极b上生成的气体在标准状况下的体积 ;电极c的质量变化是 g。
(2)写出乙溶液中的电解反应方程式: 需加入 g (填物质名称)复原。

如图装置,A、B中电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中,切断K1,闭合K2、K3,通直流电,则:

(1)标出电源的正、负极,a为______________极。
(2)在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液,现象为___________________。
(3)写出电极反应式:A中____________________B中__________________。
(4)若电解一段时间,A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1。电流表的指针偏转,则此时A极电极反应式为_________________________。

下图为相互串联的甲乙两个电解池,请回答:

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A是 极,材料是 电极反应为 ,B是 极,材料是 ,电极反应为 ,[电解质溶液为 。(注:杂质发生的电极反应不必写)电解后,原溶液中溶质的物质的量浓度 。(填“变大”“变小”和“不变”)
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始一段时间后,Fe极附近呈 色。
(3)若甲槽阴极增重12.8 g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为
(4)若乙槽剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为

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