甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示:

化學反應

平衡常數(shù)

溫度℃

500

800

①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)

K1

2.5

0.15

②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)

K2

1.0

2.50

③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g)

K3

(1)反應②是________________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)某溫度下反應①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(P)的關(guān)系,如左下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)_____________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=_______(用K1、K2表示)。

(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②,已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如右上圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。

當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是_____________________。

當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是_____________________。

(4)一種甲醇燃料電池,使用的電解質(zhì)溶液是2mol·L-1的KOH溶液。

請寫出加入(通入)b物質(zhì)一極的電極反應式_________________;

每消耗6.4g甲醇轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______________。

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下,將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)2溶液等體積混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka為________________。

練習冊系列答案
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C. NaAlO2和 HCl D. K2CO3和HNO3

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A. 原子半徑:Y>Z>X>W

B. 簡單氫化物的沸點: Z>X>W

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I.利用CH4催化還原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-662kJ/mol

②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955kJ/mol

其中①式的平衡常數(shù)為K1,②式的平衡常數(shù)為K2,則:(1) CH4 (g)+4NO (g)=2N2(g) + CO2 (g )+H2O (1)△H=_________ ;改反應的平衡常數(shù)K=_________(用含Kl、K2的代數(shù)式表示)。

II利用燃料電池的原理來處理氮氧化物是一種新方向。裝置如圖所示,在處理過程中石墨電極I上反應生成一種氧化物Y。

(2)寫出氧化物Y的化學式_____________;

(3)石墨II電極為______(填“正”或“負”)極,該電極反應為______________;

Ⅲ.利用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應為C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g) △H=akJ/mol。某研究小組向某恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1℃)條件下反應,已知在不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

(4)該反應的平衡常數(shù)表達式K=_______,在0~10s內(nèi),N2的平均反應速率為______mol/(L·s),NO的轉(zhuǎn)化率為________;

(5)30s后,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件可能是________,若30s后升高溫度至T2℃,平衡時,容器中NO的濃度由0.060mol/L變?yōu)?.072mol/L,則該反應的a___0 (填“>”、“<”或“=”)。

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A. 原子半徑:rW>rZ>rY

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