解题思路:(1)依据流程分析,催化反应室B中CO与H2生成二甲醚和水;
(2)①依据原子利用率的计算方法计算得到;
②反应前后气体体积缩小;
③依据图象分析,随温度升高,一氧化碳转化率减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应;依据平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;
(3)依据化学反应转化关系,热量电池电极饱和氯化钠溶液生成的氢氧化钠吸收二氧化硫,结合电子守恒进行计算;
(1)催化反应室B中CO与H2生成二甲醚和水,反应的化学方程式为:2CO+4H2
催化剂
.
△CH3OCH3+H2O;
故答案为:2CO+4H2
催化剂
.
△CH3OCH3+H2O;
(2)①原子利用率=[预期产物的相对分子质量/全部生成物质的相对分子质量总和]×100%,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的原子利用率=[32/44+6]×100%=64%;
故答案为:64%;
②反应是气体体积减小的反应,熵变小于0;
故答案为:<;
③依据图象CO的转化率与温度的关系分析,随温度升高,一氧化碳转化率减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,△H<0;依在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,300°C一氧化碳的转化率为a1列式:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol/L) [a/V] [20/V] 0
变化量(mol/L) [a/V]×a12×[a/V]×a1[a/V]×a1
平衡量(mol/L)[a/V]-[a/V]×a1[20/V]-2×[a/V] [a/V]×a1
平衡常数K=
(
a
V×a1)
a
V−
a
V×a1×(
20
V−
2a
V)2=
a1V2
4a2(1−a1);
故答案为:
a1V
点评:
本题考点: 热化学方程式;反应热和焓变;化学电源新型电池.
考点点评: 本题考查了热化学方程式的书写方法,化学平衡的分析判断,平衡常数计算应用,原电池、电解池原理中的电子守恒计算,题目难度中等.