题干

甲醇是一种绿色能源,是机动车燃油的最佳替代品。请回答下列有关问题:
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
ⅰ.CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H="-764.5" kJ•mol-1
ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g)   △H="-283.0" kJ•mol-1
ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H="-285.8" kJ•mol-1
则 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=________kJ·mol-1
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
ⅳ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H="-53.7" kJ•mol-1平衡常数 K1
ⅴ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H="+41.2" kJ•mol-1平衡常数K2
下列四组实验,若控制CO2和H2初始投料比均为1∶2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
温度(K)
催化剂
CO2转化率(%)
543
Cu/ZnO纳米棒材料
12.3
543
Cu/ZnO纳米片材料
10.9
553
Cu/ZnO纳米棒材料
15.3
553
Cu/ZnO纳米片材料
12.0
 
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=___________(用含K1、K2的表达式表示)。
②有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_________。
a.使用Cu/ZnO纳米棒衬料
b.使用Cu/ZnO纳米片材料
c.降低反应温度
d.保持投料比不变,增加反应物的浓度
e.增大CO2和H2的初始投料比
③由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化率不同,造成该结果的原因是_________________________________________。
(3)甲醇燃料电池是目前技术最成熟,应用最广泛的一种燃料电池,其工作原理如下图所示:

①a气体的名称是_________。
②甲池所在电极为原电池的______极,其电极反应式为__________________________。
③电解液中,H+的移动方向为_____________。
上一题 下一题 0.65难度 综合题 更新时间:2017-09-04 09:53:35

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