甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,還可以作為燃料電池的原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH (已知:CO的結(jié)構(gòu)與N2相似)回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 |
H-H |
C-O |
C≡O(shè) |
H-O |
C-H |
E/(KJ/mol) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
由此計算ΔH=
99
99
kJ?mol
-1(2)工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~280℃)、壓強(qiáng)(2.0~10.0MPa)和催化劑作用下進(jìn)行的,反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1=-90.7kJ?mol
-1①
2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H
2=-23.5kJ?mol
-1②
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H
3=-41.2kJ?mol
-1③
反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)+3H
2(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g),計算該反應(yīng)的△H=
-246.1kJ/mol
-246.1kJ/mol
。
(3 ) 催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染.
①催化硝化法中,用H
2將NO
3-還原為N
2,一段時間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng).則該反應(yīng)離子方程式為
.
②電化學(xué)降解NO
3-的原理如圖所示,電源正極為
A
A
(填“A”或“B”),若總反應(yīng)4NO
3-+4H
+═5O
2+2N
2+2H
2O,則陰極反應(yīng)式為
2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
。
③能否把質(zhì)子交換膜改為陰離子交換膜
不能
不能
。(填“能”或“不能”)