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  • 1. (2021高三上·邯郸开学考) 甲醇是重要的化工原料,合成甲醇的研究和探索,在国际上一直受到重视。工业上常用CO2和H2为原料,在Cu/ZnO催化剂的作用下,合成甲醇。回答下列问题:

    1. (1) 常温下,H2和甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1 , 1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量,则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为
    2. (2) 在Cu/ZnO催化作用下,CO2和H2合成甲醇的总反应分两步进行:

      第一步为(写化学方程式);

      第二步为Cu/ZnO*+2H2+CO2=Cu/ZnO+CH3OH。

      第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第二步反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应活化能。

    3. (3) 恒温恒容下,CO2和H2按物质的量1∶3混合发生上述反应制气态甲醇和液态水。下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是___(填选项字母)。
      A . CO2和H2的转化率之比不再改变 B . 甲醇的体积分数不再改变 C . 气体密度不再改变 D . 平衡常数不再改变
    4. (4) 将物质的量之比为1∶3的CO2与H2的混合气体,以一定流速通过装有Cu/ZnO的反应器。反应相同的时间,甲醇的产率随温度的变化曲线如图所示。

      270~280℃甲醇产率随温度变化的可能原因;由图可知,在Cu/ZnO催化剂的作用下,CO2和H2合成甲醇的最佳温度范围为

    5. (5) 将物质的量之比为1∶3的CO2和H2的混合气体充入压强为p0 , 温度为320℃的恒容密闭容器中,发生反应合成气态甲醇和气态水,则该温度下反应的平衡常数Kp=(用含p0的式子表示,平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
    6. (6) 熔融Na2CO3条件下,甲醇燃料电池的负极反应为

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