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  • 1. (2024高三上·潮州期末) 甲醇是种可再生能源,甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢*(的主要方法,其反应机理如下:

    主反应反应Ⅰ:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1>0

    副反应反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2

    1. (1) CO2的空间构型为。相关键能如下表,则△H2=

      化学键

      H-H

      C≡O

      O-H

      C=O

      键能/(kJ/mol)

      a

      b

      c

      d

    2. (2) 在绝热恒容的密闭容器中,将CH3OH和H2O按照物质的量比1:1投料,如果只发生反应Ⅰ,下列说法正确的是____(填编号)。
      A . 体系的温度保持不变,说明反应Ⅰ经达到平衡 B . CH3OH和H2O的转化率始终保持相等 C . 加入稀有气体后H2的物质的最增加 D . 反应过程中温度升高,反应的v增大,v减小
    3. (3) 1mol甲醇气体和1.2mol水蒸气混合充入1L恒温恒容密闭容器中,起始压强为2.2MPa下进行反应,平衡时容器中n(CH3OH)=n(CO)=0.1mol,此时H2O的浓度为,则甲醇水蒸气重整的反应平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,结果保留一位小数)。
    4. (4) 研究表明,甲醇水蒸气重整反应速率表达式为v=kp0.26(CH3OH)p0.03(H2O)p-0.2(H2),k随温度升高而增大。反应体系中水醇比影响催化剂活性,进而影响甲醇转化率和产氢速率,如图所示。提高重整反应速率的合理措施除升高温度外,还可以(至少答两种措施)

    5. (5) 作为再生能源,甲醇可做燃料电池的燃料,如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池,电极b的电极反应式为。当消耗1mol甲醇时,溶液中有molNa+向正极区移动。

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