甲醇、乙醇是重要的化工原料,可以用多種方法合成。
(1)已知:H2的燃燒熱為-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃燒熱為-725.8kJ/mol,CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-37.3kJ/mol,則CO2與H2反應生成甲醇蒸氣和液態(tài)水的熱化學方程式為
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(1)△H=-94.3kJ?mol-1
。
(2)若在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2模擬工業(yè)合成甲醇的反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是AC
AC
。
A.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變
B.混合氣體密度不變
C.容器內(nèi)壓強恒定不變
D.反應速率滿足以下關系:v正(CO2)=3v逆(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物質(zhì)的量濃度之比為1:3:1:1
F.單位時間內(nèi)斷裂3NAH-H鍵的同時形成2mol H-O鍵
(3)將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3充入體積為2.0L的恒容密閉容器中反應[生成H2O(g)],圖1表示壓強為0.1MPa和5.0MPa下CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關系。
a、b兩點化學反應速率分別用va、vb表示,則va>
>
vb。(填“>”、“<”或“=”)
(4)在1.0L恒容密閉容器中投入1mol CO2和2.75mol H2發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),實驗測得不同溫度及壓強下,平衡時甲醇的物質(zhì)的量變化如圖2所示,下列說法正確的是AC
AC
。
A.該反應的正反應為放熱反應
B.壓強大小關系為p1<p2<p3
C.M點平衡常數(shù)K約為1.04×10-2
D.在P2及512K時,圖中N點v(正)<v(逆)
(5)以甲醇為主要原料,電化學合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示。
離子交換膜a為陽膜
陽膜
(填“陽膜”、“陰膜”),陽極的電極反應式為2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
。
(6)N2H4可作火箭推進劑。已知25℃時N2H4水溶液呈弱堿性:
N2H4+H2O?N2H5++OH-K1=10-a;
N2H5++H2O?N2H62++OH-K2=10-b;
25℃時,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+)>c(N2H4),同時c(N2H5+)>c(N2H62+),應控制溶液pH范圍14-b<pH<14-a
14-b<pH<14-a
。(用含a、b式子表示)