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解答题-原理综合题 适中0.65 引用4 组卷646
甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物质,可发展替代传统化石燃料。开发加氢制甲醇技术既能解决温室效应等环境问题,又能有效提高资源的利用率。回答下列问题:
(1)加氢分别生成甲醇和CO是最重要的两个基本反应,其反应如下:
       
       
       
则反应③的_______
(2)加氢生成甲醇适宜在_______(填“低温”“高温”“高压”“低压”,可多选)条件下进行,在实际生产过程中,通常会在原料气里掺一些CO,请从平衡移动角度分析原因:_______
(3)在一恒温、容积可变的密闭容器中,充入1mol 与3mol 发生反应: 在温度T下的平衡转化率与总压强的关系如图1所示,图中M点时的物质的量分数为_______,该反应的压强平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(4)也可以通过电化学方法转化为,装置如图2所示。阴极的电极反应式为_______,若外接电源为铅蓄电池,铅蓄电池正极质量增加32g时,则标准状况下阳极生成_______L
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知识点:化学反应原理综合考查盖斯定律与热化学方程式化学平衡常数的有关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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利用甲烷和水蒸气生成合成气(主要成分为CO和H2)在化学工业中有极为重要的地位。其热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.4 kJ·mol-1
(1)工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2。利用合成气在催化剂作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
为了使合成气生成甲醇的配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为____
(2)CH4与CO2经过催化重整也可制得合成气,该反应的热化学方程式为____。在1.0 L密闭容器中充入1.0 mol CH4和1.0 mol CO2,在一定条件下发生上述反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。

①比较压强大小:P1____(填“>”、“<”或“=”)P3
②若要提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有_______。(任写两条)
③若P4=2.0 MPa,则x点的平衡常数KP=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)研究表明二氧化碳加氢可合成甲醇,其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47 kJ·mol-1二氧化碳合成甲醇的原料气中加入一氧化碳可以降低CO2与H2反应的活化能。在200~360℃、9 MPa时,合成气初始组成H2、CO、CO2的物质的量之比为7:2:1的条件下研究甲醇的合成反应。CO2的平衡转化率随温度的变化如图所示,其先减小的原因是____,后增大的原因是____

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