题干

甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=−58 kJ·mol1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)化学反应热ΔH=生成物标准生成热总和−反应物标准生成热总和。已知四种物质的标准生成热如下表:
物质
CO(g)
CO2(g)
H2(g)
CH3OH(g)
标准生成热(kJ·mol1)
−110.52
−393.51
0
−201.25
 
①计算ΔH1=________ kJ·mol1
②ΔH3________ 0 (填“=”“>”或“<”)。
(2)当合成气的组成比n(H2) /n(CO+CO2)=2.60时,体系中CO的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示:

①α(CO)随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
②图中p1、p2、p3的大小关系为________,判断的理由是___________________________________________________________________________。
(3)在一定条件下由甲醇可以制备甲醚。一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),实验数据见下表:
编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
a
387
0.2
0
0
0.08
0.08
b
387
0.4
0
0
 
 
c
207
0.2
0
0
0.09
0.09
 
下列说法正确的是________。
A.该反应的正反应是放热反应
B.平衡时容器a中CH3OH的体积分数比容器b中的小
C.若a是容积为1 L的绝热容器,则平衡时a中CH3OH的转化率增大
D.若起始时向容器a中充入0.15molCH3OH(g)、0.15molCH3OCH3(g)和0.1molH2O(g),则反应向正反应方向进行
(4)直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)属于质子交换膜燃料电池,其工作原理如图所示:

①c处通入的气体是________。
②负极的电极反应式是__________________________________________。
上一题 下一题 0.4难度 综合题 更新时间:2017-05-25 01:54:50

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