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题文

能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判断的理由是______。

(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示:

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)="_______" ;该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任写一条)。

(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为;CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1 =2.2,则该条件下CH3OH  的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2:时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

科目 化学   题型 填空题   难度 困难
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利用太阳能分解水产生H2,在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l)ΔH=-726.5 kJ·mol-1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g)ΔH=-283.0 kJ·mol-1
请回答下列问题:
⑴用太阳能分解18g水,需要消耗的能量为kJ。
⑵ 液态CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学方程式为
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳减排的新方向。在容积为2 L的密闭容器中,充2 mol CO2和6 mol H2,由CO2和H2合成甲醇,反应式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃):

①下列说法正确的是
A.温度为T2时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为: v(CH3OH)=nB/tBmol·(L·min)-1
B.T2>T1,T2平衡时,甲醇产量变少,所以该反应为放热反应
C.该反应在T2时的平衡常数比T1时的平衡常数大
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,平衡逆向移动
②能判断该反应已达化学反应限度标志的是(填字母。
A.H2的百分含量保持不变
B.容器中CO2 浓度与H2浓度之比为1: 3
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO2消耗速率与CH3OH生成速率相等
⑷科学家致力于CO2的“组合转化”技术研究,如将CO2和H2以体积比1∶4比例混合通入反应器,适当条件下,反应可获得一种能源。完成以下化学方程式,就能知道该种能源。
CO2+4H22H2O +
⑸ 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,总反应式为:2CH3OH + 3O2=2CO2+4H2O,则正极的反应式为;负极的反应式为

已知可逆反应CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),
⑴写出该反应的化学平衡常数表达式:K=
⑵830K时,若起始时:c (CO2)=2mol/L,c (H2)=3mol/L,平衡时CO2的转化率为60%,氢气的转化率为;K值为
⑶830K时,若只将起始时c (H2)改为6mol/L,则氢气的转化率为
⑷若830K时,起始浓度c (CO2) =" a" mol/L,c (H2) =" b" mol/L,H2O的平衡浓度为c (H2O) =" c" mol/L,则:①a、b、c之间的关系式是 ;②当a = b时,a =c。

红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示( 图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图示,回答下列问题:

⑴P和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式
⑵PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式
⑶白磷能自燃,红磷不能自燃。白磷转变成红磷为(“放”或“吸”) 热反应。如果用白磷替代红磷和Cl2反应生成1molPCl5的△H3,则△H3△H1 (填“<”、“>” 或 “=”)

可逆反应aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ,反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线,B图表示压强不同的曲线,C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。

试比较下列大小关系:T1T2, P1P2, ΔH0,ΔS0。使用催化剂的是反应线。

按要求完成下列问题:
⑴某有机物的键线式是,请写出它与NaOH溶液反应的化学方程式
⑵DDT人类合成的第一种有机氯农药,其分子结构球棍模型如图所示。请分析该物质的核磁共振1H谱图中有个吸收峰。

⑶F和G() 是日常生活中常用的两种合成高分子材料,可由某烃经下列反应得到。

请回答下列问题:
①F的结构简式为
②C中所含官能团的名称为,用仪,可以测定D中所含官能团。
③A→B的化学方程式为
④已知2RCH(OH)COOH2H2O +
请参考题目中的合成途径,若合成,起始原料的某烃的结构简式为,最少用步反应,可以合成产物。

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