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填空题 Ⅰ.在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示,试回答下列问题:

(1)该合成路线对于环境保护的价值在于0; 。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因 。
(3)CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5 kJ/mol、△H=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
Ⅱ.将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)]
| 500 K
| 600 K
| 700 K
| 800 K
|
1.5
| 45%
| 33%
| 20%
| 12%
|
2.0
| 60%
| 43%
| 28%
| 15%
|
3.0
| 83%
| 62%
| 37%
| 22%
|
(4)该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=)。
(5)用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。
(6)若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
填空题 Ⅰ.在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示,试回答下列问题:

(1)该合成路线对于环境保护的价值在于 。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因 。
(3)CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5 kJ/mol、△H=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
Ⅱ.将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)]
| 500 K
| 600 K
| 700 K
| 800 K
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1.5
| 45%
| 33%
| 20%
| 12%
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2.0
| 60%
| 43%
| 28%
| 15%
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3.0
| 83%
| 62%
| 37%
| 22%
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(4)该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=)。
(5)用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。
(6)若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
本题答案:(1)有利于防止温室效应 (2分)
(2)HOCH2 C
本题解析:
(1)氢气与二氧化碳合成甲醇,减少了二氧化碳的排放,有利于防止温室效应
(2)HOCH2CH2NH2水解使溶液呈碱性,发生的离子方程式为HOCH2CH2NH2+H2O
HOCH2CH2NH3++OH-
(3)根据盖斯定律,将甲醇与氢气的燃烧热化学方程式作相应调整,得△H=-285.8 kJ/mol×3-(-725.5 kJ/mol)=-131.9kJ/mol,所以合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3 H2(g)= CH3 OH(l)+ H2O(l) △H=-131.9kJ/mol
(4)随温度升高,二氧化碳的转化率降低,说明升温平衡向逆向移动,正反应方向为放热反应,△H<0,反应物气体的总物质的量是8mol,生成物气体的总物质的量是4mol,所以△S<0;
(5)该电池负极是甲醚发生氧化反应,碱性介质中生成碳酸根离子,电极反应式为CH3 OCH3 -12e-+16 OH-=2CO32-+11 H2O
(6)0.5min甲醚的通入量是0.025mol,转移电子是0.3mol,根据得失电子守恒,Cu2++2e-=Cu,最终得0.15mol铜,其质量是9.6g。
本题所属考点:【热化学方程式】
本题难易程度:【一般】
It is not the suffering, but the cause, that makes a martyr. 蒙受苦难而死不一定成为烈士,为正义的事业而死才是烈士.