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  • 1. (2022·渭南模拟) 氢气是一种理想的二次能源,在石油化工、冶金工业、治疗疾病、航空航天等方面有着广泛的应用。以甲醇、甲酸为原料制取高纯度的H2是清洁能源的重要研究方向。回答下列问题:

    1. (1) 甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。

      主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJ·mol-1

      副反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+40 kJ·mol-1

      ①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,反应的热化学方程式为,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是

      ②若上述副反应的活化能Ea1=w kJ·mol-1 , 则CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的活化能Ea2=kJ·mol-1

      ③某温度下,将n(H2O)∶n(CH3OH)=1∶1的原料气分别充入密闭容器中(忽略副反应),设恒容下甲醇的平衡时转化率为α1 , 恒压条件下甲醇的平衡时转化率为α2 , 则α1α2(填“>”、“<”或“=”)。

    2. (2) 工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2 , 其反应原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203 kJ·mol-1 , 在容积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。

      压强为p1时,在N点:vv(填“>”、“<”或“=”),N点对应温度下该反应的逆反应的平衡常数K= L2·mol-2。比较:p1p2(填“>”、“<”或“=”)。

    3. (3) HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。

      ①HCOOD催化释氢反应除生成HD外,还生成(填化学式)。

      ②研究发现:其他条件不变时,HCOOK替代一部分HCOOH,催化释氢的速率增大,根据图示反应机理解释其可能的原因是

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