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  • 1. (2023·蚌埠模拟) CH4和CO2两种引发温室效应气体可以转化为合成气(H2和CO)进而可以解决能源问题:

    1. (1) 甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为

      2H2(g) + CO(g)= CH3OH(1) ΔH1= -116kJ ·mol-1

      已知:CO(g) +O2(g) =CO2(g) ΔH2= -283 kJ ·mol-1

      H2(g) +O2(g) =H2O(g) ΔH3= -242 kJ ·mol-1

      H2O(g) =H2O(1) ΔH4= -44 kJ ·mol-1

      表示甲醇燃烧热的热化学方程式为

    2. (2) CH4制备合成气反应CH4(g) +H2O(g)CO(g) + 3H2(g)通过计算机模拟实验。在400 ~ 1200℃,操作压强为3. 0MPa条件下,不同水碳比(1 ~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

      据模拟实验可知,该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。平衡温度为750℃ ,水碳比为5时, H2的物质的量分数为0.3,则CH4的转化率为,用各物质的平衡分压计算Kp= MPa2。 (分压=总压 ×物质的量分数,结果保留2位小数)

    3. (3) 利用制备的甲醇可以催化制取丙烯,过程中发生如下反应:

      3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)。

      该反应VanˊtHoff方程的实验数据如图中曲线a所示,已知VanˊtHoff方程为+C(ΔH为该反应的焓变,假设受温度影响忽略不计,K为平衡常数,R和C为常数) ,则该反应的焓变ΔH =kJ·mol-1。对于另一反应实验数据如图中的曲线b所示,若该反应焓变为ΔH ',则△HΔH ' (填“>”“<”或“=”);此公式说明对于某个反应,当升高相同温度时,其ΔH 的数值越大,平常数的变化值就( 填“越多”或“越少”)。

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