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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷234
回答下列问题
(1)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇(CH3OH)。
①该法利用CO2制取甲醇的有关化学反应如下:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=-178 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2 (g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
2H2 (g) + O2(g) = 2 H2O (g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
由此计算CO (g) +2H2 (g) = CH3OH(g) ΔH= ___________ kJ/mol。
②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) +4H2O (l) ΔH1=-a kJ·mol-1
2CH3OH(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O (l) ΔH1=-b kJ·mol-1
CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) ΔH1=-c kJ·mol-1
CH3OH(l) +O2(g) = CO(g) + 2 H2O (l) ΔH1=-d kJ·mol-1
由此知,a、b、c、d由小到大排序为___________
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以KOH为电解质。工作时负极的电极反应式___________
(2)某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:

①该反应的化学方程式为___________
②若降低温度,则该反应的正反应速率___________(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率___________
③平衡时A的转化率为___________
④反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为___________
20-21高一下·辽宁盘锦·期中
知识点:化学反应热的计算盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析甲醇燃料电池 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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2018年5月9日科技网报道,最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇。
(1)甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) H1=-akJ·mol-1
②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) H2=-bkJ·mol-1
③CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) H3=-ckJ·mol-1
④CH3OH(1)+O22(g)=CO (g)+2H2O(1) H4=-dkJ·mol-1
由此知,a、b、c、d由小到大排序为_______
(2)工业上,通常采用氢气还原CO2法制备甲醇CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(1) H
已知几种化学键的键能数据如下:
共价键C=OH-HC-OC-HH-O
键能/kJ·mol-1803436326414464

根据键能数据估算上述反应中H=____________kJ·mol-1
(3)在2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6.5mlH2,在一定温度下反应,测得混合气体中c(CH3OH)与时间的关系如图1所示。

①M点CO2的正反应速率___________N点CO2的逆反应速率(选填“大于”“小于”或“等于”)。
②0~10min内H2的平均反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1
③在该温度下,该反应平衡常数K为________。(结果保留两位小数并要求带单位)
(4)在密闭容器中充入一定量CO2和H2,在含铂催化剂作用下反应,测得单位时间内CO2的转化率与温度关系如图2所示。
①R点对应的CO2转化率最大,其原因是_________________
②在Q点时CO2的转化率突变的原因可能是_________________
(5)以石墨为电极,甲醇/空气碱性(KOH溶液为电解质溶液)燃料电池的能量转化效率高。当KOH恰好完全转化成KHCO3时停止放电,此时负极的电极反应式为_____________

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