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乙二醇是一種重要的化工基本原料。煤制乙二醇的工藝流程如圖。

(1)Ⅰ中氣化爐內(nèi)主要反應(yīng)有:
ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H1=+131kJ?mol-1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ?mol-1
①寫出CO2被C還原成CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172kJ?mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172kJ?mol-1

②其他條件相同時,增大氣化爐內(nèi)水蒸氣的分壓P(混合氣體中某氣體的分壓越大,表明其濃度越大),達(dá)到平衡時各組分體積分?jǐn)?shù)(φ)的變化如下表所示。解釋出現(xiàn)該變化趨勢的可能原因是
c(H2O)增大,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動(主要影響)使c(CO)減小,c(CO2)增大,c(H2)增大
c(H2O)增大,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動(主要影響)使c(CO)減小,c(CO2)增大,c(H2)增大
。
P/Mpa φ(CO2)/% φ(CO)/% φ(H2)/%
0.017 15.79 31.50 51.23
0.041 19.52 27.12 52.04
0.065 21.15 23.36 54.14
0.088 21.64 21.72 55.46
(2)Ⅱ中的總反應(yīng)是:4CO+4CH3OH+O2 
一定條件
2+2H2O,該過程分兩步進行。
第一步為CO與亞硝酸甲酯(CH3ONO)在Pd催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2CO+2CH3ONO
P
d
140
+2NO。
第二步為常溫常壓下利用NO、CH3OH和O2進行的CH3ONO再生反應(yīng)。
①第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式是
4NO+4CH3OH+O2=4CH3ONO+2H2O(或總反應(yīng)-第一步反應(yīng)×2)
4NO+4CH3OH+O2=4CH3ONO+2H2O(或總反應(yīng)-第一步反應(yīng)×2)
。
②第一步反應(yīng)的機理如圖所示,下列說法正確的是
bcd
bcd
。(填字母序號)

a.CH3ONO中氮氧雙鍵在Pd表面斷裂
b.脫附過程1生成了草酸二甲酯
c.脫附過程2生成了副產(chǎn)物碳酸二甲酯(
d.增大投料比[n(CO):n(CH3ONO)],可提高最終產(chǎn)物中草酸二甲酯的比率
③第一步反應(yīng)時,若CO中混有少量H2,H2在Pd表面易形成Pd-H中間體,結(jié)合第一步反應(yīng)機理,推測因H2導(dǎo)致生成的副產(chǎn)物有
HCOOCH3
HCOOCH3
、
CH3OH
CH3OH

(3)Ⅲ中,草酸二甲酯經(jīng)過催化氫化即可生成乙二醇和甲醇。理論上,該反應(yīng)中n(草酸二甲酯):n(氫氣)=
1;4
1;4
。

【答案】C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172kJ?mol-1;c(H2O)增大,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動(主要影響)使c(CO)減小,c(CO2)增大,c(H2)增大;4NO+4CH3OH+O2=4CH3ONO+2H2O(或總反應(yīng)-第一步反應(yīng)×2);bcd;HCOOCH3;CH3OH;1;4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:60引用:1難度:0.5
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    (1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
     

    A.2種  B.3種  C.4種  D.4種以上
    (2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
    2H2O(1)
    通電
    2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
    光照
    催化劑
    2H2(g)+O2(g)△H2   
    以上反應(yīng)的△H1
     
    △H2(選填“<”、“>”或“=”)
    (3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
     

    (4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
    ①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    ②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
     

    ③一定條件下,如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為
     
    ,電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
     

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