1.                       
(1) Ⅰ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示:

反应②是(填“吸热”或“放热”)反应。

(2) 据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=(用K1、K2表示)。
(3) 一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L1的KOH溶液。

请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式

(4) Ⅱ. 我国是一个多煤少油的国家,科学家致力于以煤为原料生产重要的化工原料烯烃,目前已取得重大突破,制乙烯的原理如下:

反应①:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) Δ H1=+ 131.3kJ·mol -1

反应②:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) Δ H2

反应③:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)  Δ H3=- 23.9 kJ·mol -1

反应④: CH3OCH3(g)⇌C2H4(g)+H2O(g) Δ H4=- 29.1kJ·mol -1

反应①能自发进行的条件是(填“高温”或“低温”)。

(5) 温度为T1 时,向2 L密闭容器中投0.20 mol CO和0.40 mol H2 , 发生反应②, CO的物质的量与时间的关系如图所示,则该温度时反应的平衡常数K=;已知温度T2>T1 , 请在原图上画出在温度T2时反应过程中CO的物质的量与时间的关系图

(6) 根据已知条件求算下列反应的反应热  

2CH3OH(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g)  Δ H kJ·mol -1

(7) 某课题研究小组将甲醇蒸气以一定的流速持续通过相同量的催化剂,研究温度对甲醇转化率和乙烯产率的影响,得如下图像,则下列结论错误的是_______。

   

A. 制乙烯的同时还发生了其它反应 B. 一段时间后甲醇转化率下降是由于反应逆向进行了 C. 乙烯的产率随温度升高而增大 D. 制乙烯比较适宜的温度是400-450℃
【考点】
盖斯定律及其应用; 化学电源新型电池; 焓变和熵变; 化学平衡移动原理; 制备实验方案的设计;
【答案】

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3.

中国科学院科研人员在实验室里首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,用一种类似“搭积木”的方式,构建了11步反应的人工合成淀粉,在未来,“空气”做馒头,“西北风”当饭“吃”可能不再是做梦。

Ⅰ.人工合成淀粉前两步涉及的反应如图1所示。

(1)已知    , 则反应(用表示)。

Ⅱ.11步反应,每一步反应条件的选择和调控都很重要,以第一步反应为例,向一定温度下的恒容密闭容器中充入和催化剂,发生反应:

(2)反应历程如下(TS表示过渡态,加*表示吸附在催化剂表面)。该合成甲醇的反应0(填“>”、“<”或“=”),在(填“高温”或“低温”)下可自发进行,生成(填“”、“”或“”)的步骤为该反应的决速步骤。

(3)在恒容密闭容器中,使用两种不同催化剂进行实验,相同时间内的转化率与温度、催化剂(Catl、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。

a点时速率比较:(填“>”、“<”或“=”,下同);催化效率:Cat2Catl;

(4)已知催化加氢的主要反应如下:

主反应Ⅰ:

副反应Ⅱ:     

①下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是(填标号)。

A.升高温度       B.通入He       C.不改变投料比,增大反应物浓度

②在压强分别为时,将的混合气体置于恒容密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中转化率和、CO选择性如图所示。

已知:(或CO)的选择性。代表的选择性曲线是(填“a”、“b”、“c”或“d”),(填“>”、“<”或“=”)。温度高于250℃,曲线b上升的原因是

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