Question

【題目】甲醇水蒸氣重整制氫方法是目前比較成熟的制氫方法，且具有良好的應用前景。甲醇水蒸氣重整制氫的部分反應過程如圖所示：

（1）已知一定條件下

反應I：CH3OH(g)==CO(g)+2H2(g) ΔH1＝+90.7kJ/mol

反應III：CH3OH(g)+H2O(g) =CO2(g)+3H2(g) ΔH3＝+49.5kJ/mol

該條件下反應II的熱化學方程式是___。

（2）已知反應II在進氣比[n(CO)：n(H2O)]不同時，在不同溫度（T1、T2）下，測得相應的CO的平衡轉(zhuǎn)化率見圖。

①比較T1、T2的大小，并解釋原因___。

②A點對應的化學平衡常數(shù)是___。

③T1溫度時，按下表數(shù)據(jù)開始反應建立平衡。

	CO	H2O	H2	CO2
起始濃度(mol/L)	2	1	0	0
t時刻濃度(mol/L)	1.2	0.2	0.8	0.8

反應進行到t時刻時，判斷v（正）、v（逆）的大小關系為：v（正）__v（逆）(填“>”“<”或“=”)。

④當不同的進氣比達到相同的CO平衡轉(zhuǎn)化率時，對應的反應溫度和進氣比的關系是___。

（3）在經(jīng)CO2飽和處理的KHCO3電解液中，電解活化CO2可以制備乙醇，原理如圖所示。

①陰極的電極反應式是___。

②從電解后溶液中分離出乙醇的操作方法是___。

Answer 1

【答案】H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1 T1<T2，該反應（或者反應II）的ΔH<0，升高溫度平衡逆向移動；圖像表明，進氣比相同時，溫度由T1變?yōu)?/span>T2時CO轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，可知T1<T2 1 v(正)<v（逆） 進氣比越大，反應溫度越低 2CO2+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H2O 蒸餾

【解析】

（1）由題目所給反應過程圖可知，反應II為H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律，可知反應II=反應III-反應I，則該反應的ΔH=-41.2kJ·mol-1；

（2）①該反應（或者反應II）的ΔH<0，升高溫度平衡逆向移動；圖像表明，進氣比相同時，溫度由T1變?yōu)?/span>T2時CO轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，可知T1<T2；

②根據(jù)題目所給信息可列三段式

則反應平衡常數(shù)K=；

③t時刻時，，所以v(正)<v（逆）；

④根據(jù)題目信息可知進氣比越大，反應溫度越低；

（3）①陰極2CO2放電，電極反應式為2CO2+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H2O；

②電解后溶液中分離出乙醇的操作方法是蒸餾