题干

随着能源与环境问题越来越被人们关注,碳-化学(C1化学)成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺.
(1)将CO2转化成有机物课有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
b.CO2+3H2OCH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O
在以上属于人工转化的反应中,原子利用率最高的是_______(填序号)。
(2)CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入,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、压强的关系如图。

①该反应属于_______反应(填“吸热”或“放热”)。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)。
a.反应使用催化剂意义不大
b.该反应发生将在很短时间内完成
c.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d.该反应一定是放热反应
②100℃时,该反应的平衡常数K=________(用a,b的代数式表示)。
(3)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
a.2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.8kJ•mol-1
b.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-
c.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g0+H2(g)△H3=-41.3kJ•mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___.
②对于反应b,在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)
b.容器内压强保持不变
c.H2O(g)的浓度保持不变
d.CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2:1
(4)以KOH溶液为电解质,用二甲醚-空气组成燃料,其中负极的电极反应式为_______。
(5)碳化合物在治理汽车尾气方面也大有可为,如CO、CH4等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物(NOx)在有催化剂的条件下反应的化学方程式____________。
上一题 下一题 0.65难度 综合题 更新时间:2018-05-04 08:40:31

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