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能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。

(1)工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ,已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:

化学键

H—H

C—O

C≡O

H—O

C—H

E/(kJ/mol)

436

343

1076

465

413

则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   △H=__________kJ•mol-1

(2)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

B极为电池______极,B极的电极反应式为_________________________________。

(3)参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数,回答下列问题:

温度/℃

0

50

100

200

300

400

平衡常数

667

100

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

①该反应正反应是 ___________(填“放热”或“吸热”)反应;

②在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,达到平衡时,CO转化率为50%,则T=__________℃。

(4)CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式为K=_______;从反应开始到10min,v(H2)=_____mol/(L·min);

②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)

A.v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成          

B.气体的密度不再随时间改变

C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变

D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变

③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大,只改变下列某一条件,可采取的措施有__ (填字母)

A.升高温度          B.缩小容器体积  

C.再充入CO2气体      D.使用合适的催化剂

④相同温度下,在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g),达到平衡时CO2的浓度_______(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。

高二化学综合题中等难度题

少年,再来一题如何?
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