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甲醇是基礎有機化工原料和新型清潔燃料,廣泛用于制造各種燃料電池.工業上以甲烷和水蒸氣為原料制備甲醇

作者:訪客發布時間:2021-07-04分類:有機原料瀏覽:179


導讀:(1)根據圖一知道,反應物的能量低于生成物的能量,所以該反應是吸熱的,溫度越高,K越大,故答案為:增大;(2)根據反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ...

(1)根據圖一知道,反應物的能量低于生成物的能量,所以該反應是吸熱的,溫度越高,K越大,故答案為:增大;
(2)根據反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1,是放熱反應,溫度越高,轉化率越低,所以曲線Z對應的溫度是270℃,
故答案是:270℃;
??②該反應的平衡常數K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2) ,a點時,CO轉化率50%,反應消耗了2mol×50%=1molCO,消耗氫氣2mol,剩余1molCO,n(H2)=3mol-2mol=1mol,生成1mol甲醇,a點各組分的濃度是:c(CH3OH)=
1mol
2L =0.5mol/L,c(CO)=
1mol
2L =0.5mol/L,0.5mol/L,c(H2)=
1mol
2L =0.5mol/L,代入表達式得:K=
0.5mol?L?1
0.5mol?L?1×(0.5mol?L?1)2 =4L2?mol-2,
故答案是:270℃;4L2?mol-2;
(3)①在燃料電池中,氫離子從負極流向正極,所以M電極是負極,N電極是正極,負極上是燃料發生失電子的氧化反應,即:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,
故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
②在電解池中,金屬鋁為陽極,和電源的正極相接,燃料電池的正極是通氧氣的電極,即和N極相連,Al極發生電極反應:Al-3e-=Al3+,鋁離子會和碳酸氫根離子之間發生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳,即Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,溶液逐漸變渾濁,故答案為:Al+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑;N;
(4)制備CuCl時,向CuCl2溶液中加入過量銅粉,發生反應CuCl2+Cu═2CuCl,在實驗過程中應先加入濃鹽酸,發生反應CuCl+HCl?H[CuCl2],由此可見加入濃鹽酸可以促使平衡正向移動,這樣可以防止CuCl固體覆蓋在Cu表面,影響反應的進行,CuCl的Ksp=c(Cu+)?c(Cl-),當
Ksp
c(Cl?) =
1.7×10?7
2×10?3 8.5×10-5mol/L,故答案為:促使平衡正向移動,防止CuCl固體覆蓋在Cu表面,影響反應的進行;8.5×10-5.

標簽:甲醇燃料甲烷


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