Question

【題目】人類過(guò)多地使用化石燃料，造成了二氧化碳的大量排放，致使地球氣溫上升。二氧化碳是溫室氣體，也是一種重要的資源，如以CO2為基本原料可合成甲醇�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)已知下列熱化學(xué)方程式：

ⅰ．

ⅱ．

則ⅲ． ________

(2)Deluzarche等人在吸附有氫氣的催化劑上通入CO2發(fā)生反應(yīng)，該過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理如下：

其中涉及非極性鍵變化的過(guò)程是______(填上圖中的數(shù)字序號(hào))，寫(xiě)出上述過(guò)程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

(3)一定條件下，向某密閉容器中按照投料，發(fā)生反應(yīng)ⅲ，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如下圖所示：

由上圖可知，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系是：壓強(qiáng)增大，CO2的轉(zhuǎn)化率________(填“減小”“不變”或“增大”)，溫度為265℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp=________(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))(保留小數(shù)點(diǎn)后四位)。

(4)將一定量的、混合氣體通入某密閉容器中，在催化劑作用下生成，不同壓強(qiáng)下，平衡時(shí)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。

則A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)由大到小的順序?yàn)?/span>____(用、、表示)，E點(diǎn)變?yōu)?/span>D點(diǎn)的措施是____。

(5)以特殊的納米材料為電極，一定濃度的硫酸作為電解質(zhì)溶液，為原料通過(guò)電化學(xué)方法可制得甲醇，則生成甲醇的電極反應(yīng)式為_____。

Answer 1

【答案】-49.6 ① 增大 0.0036 減小壓強(qiáng)

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)ⅲ的焓變；

(2)根據(jù)流程圖，氫氣、CO2在催化劑表面上反應(yīng)生成CH3OH；

(3)根據(jù)b點(diǎn)，溫度為265℃、壓強(qiáng)為8MPa，甲醇的百分含量為10%，利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)；

(4)升高溫度，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；

(5) 生成甲醇，碳元素化合價(jià)由+4降低為-2，CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲醇；

(1)ⅰ．

ⅱ．

根據(jù)蓋斯定律ⅰ×＋ⅱ×得 -49.6；

(2)根據(jù)流程圖，①是H-H鍵斷裂，涉及非極性鍵變化的是過(guò)程①；氫氣、CO2在催化劑表面上反應(yīng)生成CH3OH，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是；

(3)根據(jù)圖示，壓強(qiáng)增大，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；

根據(jù)b點(diǎn)，溫度為265℃、壓強(qiáng)為8MPa，甲醇的百分含量為10%；

，x=；則平衡時(shí)CO2的壓強(qiáng)為 、則平衡時(shí)H2的壓強(qiáng)為CH3OH的壓強(qiáng)為、則平衡時(shí)H2O的壓強(qiáng)為，溫度為265℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp=0.0036 ；

(4)升高溫度，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，所以升高溫度K減小，所以>； 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以=，故；減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲醇體積分?jǐn)?shù)減小，所以E點(diǎn)變?yōu)?/span>D點(diǎn)的措施是減小壓強(qiáng)；

(5) 生成甲醇，碳元素化合價(jià)由+4降低為-2， 1molCO2得6mol電子生成1mol甲醇，生成甲醇的電極反應(yīng)式是。