甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要应用.工业上用甲烷-查字典问答网
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  甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要应用.工业上用甲烷氧化法合成甲醇,反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在25℃测得CH4(g)+CO(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3KJ•mol-

  甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要应用.工业上用甲烷氧化法合成甲醇,反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在25℃测得

  CH4(g)+CO(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3KJ•mol-1

  CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.1•mol-1②

  2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H3=-566.0KJ•mol-1③

  (1)25℃时,用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___;

  (2)某温度下,向容积为4L的恒容密闭容器中通入6molCO2和6mol CH4,发生反应①,5min后反应在该温度下达到平衡,这时测得反应体系中各组分的体积分数相等,则该反应在0~5min内的平均反应速率v(CO)=___mol•L-1•min-1.;在相同温度下,将上述反应改在某恒压容器内进行,该反应的平衡常数___(填“增大”“不变”或“减小”);

  (3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,25℃时,其反应的热化学方程式为

  CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)△H=-29.1KJ•mol-1

  科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图一所示:

  ①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素,在下列各压强    数据中,工业上制取甲酸甲酯应选择的是___(填下列序号字母)

  a.3.5×106Pa    b.4.0×l06Pa    c.5.0×106Pa

  ②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是80℃,其理由是___

  (4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC的工作原理如图二所示:

  ①通入气体a的电极是电池的___(填“正”或“负”)极,其电极反应式为___;

  ②25℃时,用此电池以石墨作电极电解0.5L饱和食盐水(足量),若两极生成的气体共1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为___(忽略溶液体积的变化).

1回答
2020-05-06 13:36
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马欣艺

  (1)根据①CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol-1

  ②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.1kJ•mol-1

  ③2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H3=-566.0kJ•mol-1

  由①×2+②×2+③得2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H,故△H=2△H1+2△H2+△H3=(+247.3kJ•mol-1)×2+(-90.1kJ•mol-1)×2+(-566.0kJ•mol-1)=-251.6kJ•mol-1,所以用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H=-251.6kJ•mol-1,

  故答案为:2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H=-251.6kJ•mol-1;

  (2)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)

  起始(mol)6       6        0       0

  变化(mol)x        x        2x     2x

  平衡(mol)6-x      6-x      2x     2x

  平衡体系中各组分的体积分数相等,所以6-x=2x,解得x=2,

  则该反应在0~5min内的平均反应速率v(CO)=△c△t

2020-05-06 13:41:19

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