乙醇是一種可燃性液體,按一定比例混合的乙醇汽油是一種新型清潔車用燃料,某科研機構研究利用CO
2合成乙醇的方法:
(Ⅰ)2CO
2(g)+6H
2(g)?CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(g)△H
1原料氣氫氣
(Ⅱ)CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)△H
2回答下列問題:
(1)使用乙醇汽油(汽油用戊烷代替)燃料時.氣缸工作時進行的反應較多,寫出燃燒產(chǎn)生有毒氣體CO、NO的所有反應的化學方程式:
.
(2)反應(i)中能夠提高氫氣轉化率的措施有
.
a.增大壓強 b.加催化劑
c.增大CO
2的濃度 d.及時分離體系中的乙醇
(3)利用CO合成乙醇是目前工業(yè)生產(chǎn)較為成熟的工藝.已知下列熱化學方程式:
(Ⅲ)CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H
3寫出以CO(g)與H
2(g)為原料合成乙醇的熱化學方程式:
(焓變用△H
1、△H
3表示).
(4)反應(Ⅱ)中的甲烷和水蒸氣是在特定的催化劑表面上進行的,該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)如下表:
由此推知反應(Ⅱ)的焓變△H
2
0(填“>”、“=”或“<”).某溫度下,向容積為1L的密閉容器中加入1mol甲烷和1mol水蒸氣,經(jīng)過5h反應達到平衡狀態(tài),此時測得CH
4的濃度變?yōu)?.5mol?L
-1.該溫度下,反應(Ⅱ)的平衡常數(shù)K=
,反應開始至達到平衡時氫氣的反應速率v(H
2)=
.
(5)機動車在改用乙醇汽油后,并不能減少氮氧化物的排放.使用合適的催化劑可使NO轉化為氮氣,實驗測得NO轉化為氮氣的轉化率隨溫度變化曲線如圖所示,由圖象可知,在沒有CO情況下,溫度超過775K,NO的轉化率減小,造成這種現(xiàn)象的原因可能是
;在NO和CO物質的量之比為1:1的情況下,應控制的最佳溫度為
左右.