CO2HCOOH相互轉(zhuǎn)化應(yīng)用廣泛。
(1)CO2催化加氫。在密閉容器中,向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入H2生成HCOO-,其離子方程式為HCO3-+H2=HCOO-+H2OHCO3-+H2=HCOO-+H2O。
其他條件不變,HCO-3轉(zhuǎn)化為HCOO-的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40℃~80℃范圍內(nèi),HCO-3催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升,其主要原因是溫度升高反應(yīng)速率加快,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)溫度升高反應(yīng)速率加快,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)。
(2)HCOOH燃料電池。裝置如圖2所示,兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的半透膜隔開。
①電池負(fù)極電極反應(yīng)式為HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2OHCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2O;放電過程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為H2SO4H2SO4(填化學(xué)式)。
②甲酸在常溫下為液體,甲酸的燃燒熱為254.4kJ/mol,寫出甲酸燃燒的熱化學(xué)方程式HCOOH(l)+12O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/molHCOOH(l)+12O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/mol。
(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示。
①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO2外,還生成HDHD(填化學(xué)式)。
②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí),以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點(diǎn)是提高釋放氫氣的速率,提高釋放出氫氣的純度提高釋放氫氣的速率,提高釋放出氫氣的純度。
C
O
2
HCOOH
-
3
-
3
1
2
1
2
【答案】HCO3-+H2=HCOO-+H2O;溫度升高反應(yīng)速率加快,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng);HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2O;H2SO4;HCOOH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/mol;HD;提高釋放氫氣的速率,提高釋放出氫氣的純度
1
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:2難度:0.4
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1.一定條件下,將NO(g)和O2(g)按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)。其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng) (p1、p2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/5 7:30:1組卷:230引用:9難度:0.5 -
2.乙烯氣相直接水合反應(yīng)制備乙醇的方程式為:C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系如圖所示(起始時(shí),n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器體積為1L)。下列分析正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/2 8:0:1組卷:43引用:2難度:0.6 -
3.乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合成法或間接水合成法生產(chǎn),回答下列問題:
(1)間接水合成法是指將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯C2H5OSO3H),再水解成乙醇,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式
甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=
(3)圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中:nH2O=1:1)。nC2H4
①圖中壓強(qiáng)(P1,P2,P3,P4)大小順序?yàn)?
②列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃,壓強(qiáng)6.9MPa,nH2O:nC2H4=0.6:1,乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:57引用:1難度:0.5
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