请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为___________ ,该反应在___________ 条件下能自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)CO是有毒的还原性气体,工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂,其主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
①已知: Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a =___________ 。
②温度升高后,K值___________ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在T ℃时,该反应的平衡常数K = 64,在恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
下列说法正确的是___________ (填字母)
a、若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b、甲容器中CO的平衡转化率为60%,大于乙
c、甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d、由于容器的体积未知,所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应是___________ 。
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为
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①已知: Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a =
②温度升高后,K值
③在T ℃时,该反应的平衡常数K = 64,在恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
下列说法正确的是
a、若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b、甲容器中CO的平衡转化率为60%,大于乙
c、甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d、由于容器的体积未知,所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应是
更新时间:2020-12-26 15:57:28
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【推荐1】对的合理利用是缓解温室效应的有效途径,也是能源领域的重要发展方向,综合利用对环境保护及能源开发的意义重大。
(1)、、MgO均能吸收。如果要寻找吸收的其他物质,下列建议合理的是(填字母)_____ 。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
(2)与经催化重整可制得合成气:。已知上述反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的_____ 。
(3)超干重整技术可得到富含CO的化工原料(原理如图1所示)。
①Ni是过程Ⅰ的催化剂,它对过程Ⅰ反应的的影响是___________ (填“降低”、“增大”或“无影响”)。
②过程Ⅱ总反应的化学方程式为_____ 。
(4)以惰性材料作电极,在酸性电解质溶液中,将转化为丙烯的原理如图2所示。电源的a极是___________ 极,生成丙烯的电极反应式是___________ 。
(1)、、MgO均能吸收。如果要寻找吸收的其他物质,下列建议合理的是(填字母)
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
(2)与经催化重整可制得合成气:。已知上述反应中相关化学键的键能数据如下:
化学键 | C—H | H—H | ||
键能/() | 413 | 745 | 436 | 1075 |
(3)超干重整技术可得到富含CO的化工原料(原理如图1所示)。
①Ni是过程Ⅰ的催化剂,它对过程Ⅰ反应的的影响是
②过程Ⅱ总反应的化学方程式为
(4)以惰性材料作电极,在酸性电解质溶液中,将转化为丙烯的原理如图2所示。电源的a极是
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【推荐2】燃煤排放大量的CO、、和可入肺颗粒物引起雾霾天气等环境问题。、CO、是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
如图甲所示,利用电化学原理设计原电池将转化为重要化工原料若A为,B为,则负极的电极反应式为______ 。
有一种用生产甲醇燃料的方法:。
已知
则表示燃烧热的热化学方程式为______ 。
光气是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过制备。图乙为此反应的反应速率随温度变化的曲线,图丙为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题:
--6min内,反应的平均速率______ 。
若保持温度不变,在第7min向体系中加入这三种物质各2mol,则平衡______ 填“向正反应方向”“逆反应方向”或“不”移动。
随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是______ 填“增大”“减小”或“不变”。
比较第8min反应温度与第15min反应温度的高低:______ 填“”“”或“”。
如图甲所示,利用电化学原理设计原电池将转化为重要化工原料若A为,B为,则负极的电极反应式为
有一种用生产甲醇燃料的方法:。
已知
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--6min内,反应的平均速率
若保持温度不变,在第7min向体系中加入这三种物质各2mol,则平衡
随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是
比较第8min反应温度与第15min反应温度的高低:
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【推荐3】氧族元素O、S和Se可形成多种化合物,研究其制备方法和性质有着重要的意义。请回答下列问题:
(1)下列关于元素S和Se的说法中错误的是_______(填选项字母)。
(2)氢氧直接催化合成过氧化氢的过程中,发生反应:
①该反应在_______ 条件下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②为研究贵金属催化剂对该反应的催化机理,某课题组投入物质的量之比为1∶1的和,以及一定量的发生反应,产物中不存在_______ (写出分子的结构式),说明反应过程中未解离;催化反应机理为连续氢化,可表示为→_______ +_______ (*为催化剂表面上具有催化活性的部位)。
(3)在分析化学中,常用作溶矿剂,在熔融条件下可使难溶于酸的分解转化为两种碱性氧化物和,其化学方程式为_______ ,该反应中分解转移电子的物质的量为_______ mol。
(4)已知、和,则溶液呈_______ (填“酸性”“碱性”或“中性”),将等体积、等浓度的溶液和溶液混合,混合后的溶液中、、、、由大到小的顺序为_______ 。
(1)下列关于元素S和Se的说法中错误的是_______(填选项字母)。
A.的稳定性比强 | B.具有还原性 |
C.能与NaOH溶液反应生成 | D.的酸性比强 |
①该反应在
②为研究贵金属催化剂对该反应的催化机理,某课题组投入物质的量之比为1∶1的和,以及一定量的发生反应,产物中不存在
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(4)已知、和,则溶液呈
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【推荐1】氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用,运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要意义。
I.已知:SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
(1)在25℃、101kPa时
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式为___________ 。
II.亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在一定条件下合成:。保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比[]进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
(2)图中T1、T2的关系为:T1___________ T2(填“>”、“<”或“=”)
(3)图中A、B、C、D四点对应的NOCl体积分数最大的是___________ 。
(4)若容器容积为2L,则A点的平衡常数为___________ 。
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(2)图中T1、T2的关系为:T1
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【推荐2】通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下:
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应I能够自发进行的条件是___________ (填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH1=___________ kJ·mol-1
(3)反应II是水汽变换反应。
①若在Au/CeO2表面反应,反应II的机理如下:
该反应过程第一步得到的物质是_______ (填标号);产生*CO2的反应是_______ (吸附态用*表示,如*OH)。
②在TK时,反应II的平衡常数为1,起始时水碳比分别为n(H2O)/(CO)=9和n(H2O)/(CO)=3时,CO的平衡转化率之比为___________ 。
(4)甘油水蒸气重整制氢时,其他条件不变,在不同水醇比m[m=n(H2O):n(C3H8O3)]时H2的平衡产率与温度的关系如下图所示。
①水醇比从大到小的顺序是___________ ;在水醇比不变时H2的平衡产率随温度的升高先增大后又减小的主要原因是___________ 。
②该工艺中CO、CO2与H2反应生成甲烷是主要副反应(均为放热反应),实际生产中为抑制CH4的生成提高氢气的产率,可采取的措施有(不考虑压强的影响___________ (列举2条)。
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应I能够自发进行的条件是
(2)重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH1=
(3)反应II是水汽变换反应。
①若在Au/CeO2表面反应,反应II的机理如下:
该反应过程第一步得到的物质是
②在TK时,反应II的平衡常数为1,起始时水碳比分别为n(H2O)/(CO)=9和n(H2O)/(CO)=3时,CO的平衡转化率之比为
(4)甘油水蒸气重整制氢时,其他条件不变,在不同水醇比m[m=n(H2O):n(C3H8O3)]时H2的平衡产率与温度的关系如下图所示。
①水醇比从大到小的顺序是
②该工艺中CO、CO2与H2反应生成甲烷是主要副反应(均为放热反应),实际生产中为抑制CH4的生成提高氢气的产率,可采取的措施有(不考虑压强的影响
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【推荐3】入冬以来,太原市为减少“雾霾”的发生,开始对机动车限号行驶。“雾霾”中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题:
(1)汽车尾气中的主要污染物为NO,用H2催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知:①2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
写出H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________________ 。
(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为2 L的甲、乙两个恒容恒温(反应温度分别为400 ℃、T ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间(t)的变化情况如下表所示:
①该反应为________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②求400 ℃下该反应的平衡常数__________ 。
(3)在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生反应NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g),正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是______ 。
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,NO的转化量:a~b段小于b~c段
(4)园园老师带领研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
①a表示________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。A~E分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸,则A表示________ 。
②阳极的电极反应式为______________ 。
(1)汽车尾气中的主要污染物为NO,用H2催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知:①2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
写出H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式
(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为2 L的甲、乙两个恒容恒温(反应温度分别为400 ℃、T ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间(t)的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①该反应为
②求400 ℃下该反应的平衡常数
(3)在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生反应NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g),正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,NO的转化量:a~b段小于b~c段
(4)园园老师带领研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
①a表示
②阳极的电极反应式为
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【推荐1】在一定条件下,乙烯水化法制备乙醇的热化学方程式:
CH2=CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g) △H= -34 kJ▪mol-1
(1)在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①横坐标x代表_______ (填“温度”或“压强”);
②相同条件下L1与L2的大小关系是L1______ (填“>”“<”或“=”L2);
③温度升高,上述反应的平衡常数K_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)某恒温恒容条件下,有甲、乙体积相同的容器。已知向甲中充入1molCH2=CH2(g)和1mol H2O(g),充分反应后,测得CH2=CH2(g)转化率为40%。乙在相同条件下充入1molCH3CH2OH(g)为起始反应物,充分反应后的热量变化为_____ (填字母代号)。
A.放热13.6kJ B.吸热13.6kJ C.放热20.4kJ D.吸热20.4kJ
CH2=CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g) △H= -34 kJ▪mol-1
(1)在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①横坐标x代表
②相同条件下L1与L2的大小关系是L1
③温度升高,上述反应的平衡常数K
(2)某恒温恒容条件下,有甲、乙体积相同的容器。已知向甲中充入1molCH2=CH2(g)和1mol H2O(g),充分反应后,测得CH2=CH2(g)转化率为40%。乙在相同条件下充入1molCH3CH2OH(g)为起始反应物,充分反应后的热量变化为
A.放热13.6kJ B.吸热13.6kJ C.放热20.4kJ D.吸热20.4kJ
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【推荐2】硫酸是一种重要的化工原料。工业上生产硫酸的步骤之一是SO2与O2反应生成SO3。
(1)已知一定条件下该反应消耗3.2g氧气时,放出的热量为19.8kJ,则该反应的热化学方程式为___________ 。727℃时,该反应的平衡常数Kp=3.45×10-5Pa-1(,式中p为反应达平衡时各气体的分压),恒温恒容体系中,SO2、O2和SO3的分压分别为2.02×104Pa、1.01×104Pa和1.01×105
Pa时,反应___________ 向进行(填“正”或“逆”);若开始时体系中只有SO2和O2,两种气体的分压分别为2.02×104Pa和1.01×104Pa,达平衡时,SO2的分压为aPa,则Kp=___________ Pa-1(列表达式)。
(2)铅酸蓄电池已有160多年历史,至今仍在多领域发挥着重要作用。在铅酸蓄电池生产过程中,一般是先将铅粉(主要成分为铅和氧化铅)与硫酸溶液混合,调制成铅膏后均匀地涂敷在铅板栅上,经干燥得到生极板。生极板化成(通入直流电使铅酸蓄电池的两极发生电化学反应的过程)、封装后,即可得到市售铅酸蓄电池。
①化成时,作为铅酸蓄电池负极的生极板应连接外电源的___________ 极。
②过充电时,铅酸蓄电池正极对应的电极反应式为___________ 。长时间使用后,电池内硫酸的浓度将___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
③单位质量的电池理论上输出的能量称为理论质量比能量。已知,铅酸蓄电池的电压为2V,产生1Ah的电量消耗3.86g铅。铅酸蓄电池的理论质量比能量为___________ W·h·kg-1(填标号)。
A.518 B.449 C.197 D.167
(1)已知一定条件下该反应消耗3.2g氧气时,放出的热量为19.8kJ,则该反应的热化学方程式为
Pa时,反应
(2)铅酸蓄电池已有160多年历史,至今仍在多领域发挥着重要作用。在铅酸蓄电池生产过程中,一般是先将铅粉(主要成分为铅和氧化铅)与硫酸溶液混合,调制成铅膏后均匀地涂敷在铅板栅上,经干燥得到生极板。生极板化成(通入直流电使铅酸蓄电池的两极发生电化学反应的过程)、封装后,即可得到市售铅酸蓄电池。
①化成时,作为铅酸蓄电池负极的生极板应连接外电源的
②过充电时,铅酸蓄电池正极对应的电极反应式为
③单位质量的电池理论上输出的能量称为理论质量比能量。已知,铅酸蓄电池的电压为2V,产生1Ah的电量消耗3.86g铅。铅酸蓄电池的理论质量比能量为
A.518 B.449 C.197 D.167
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【推荐3】回答下列问题:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(l) △H1=﹣a kJ•mol﹣1
②H2(g)+ O2(g)═H2O(1) △H2=﹣b kJ•mol﹣1
NH3分解的热化学方程式为___________ 。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=﹣lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1请判断该反应△H___________ 0(请填入“>”、“<”或“=”)。在T1~T2温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___________ 。
②图1中点1、2对应的反应速率v1(逆)___________ v2(正)(填“>”、“=”或“<”)。
③图2中特定温度下pK的值对应C点,则随温度变化A、B、D、E四点中变化趋势合理的是___________ 。
④乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)⇌CH3OCH3(g) △H=+50.7 kJ•mol﹣1,该反应的速率方程可表示为v(正)=k(正)•c(C2H5OH)和v逆=k逆•c(CH3OCH3),k(正)和k(逆)只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)___________ (填“>”、“=”或“<”)Ea(逆),已知:T℃时,k(正)=0.006 s﹣1,k(逆)=0.002 s﹣1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol乙醇和4 mol甲醚,请判断此时反应的移动方向并给出理由__________
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(l) △H1=﹣a kJ•mol﹣1
②H2(g)+ O2(g)═H2O(1) △H2=﹣b kJ•mol﹣1
NH3分解的热化学方程式为
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=﹣lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1请判断该反应△H
②图1中点1、2对应的反应速率v1(逆)
③图2中特定温度下pK的值对应C点,则随温度变化A、B、D、E四点中变化趋势合理的是
④乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)⇌CH3OCH3(g) △H=+50.7 kJ•mol﹣1,该反应的速率方程可表示为v(正)=k(正)•c(C2H5OH)和v逆=k逆•c(CH3OCH3),k(正)和k(逆)只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)
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解题方法
【推荐1】氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
(1)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是___ 。
(2)已知反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
反应iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__ (写化学方程式)反应的ΔH。
(3)反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于反应的计量数之比,目的是__ (填字母)。
a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成
(4)用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率__ (填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,因为此时CaO主要发生了__ (写化学方程式)反应而使(1)中反应平衡向__ 移动。
(5)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质a是__ ,电源负极电极反应为___ 。“钝化”装置中阳极电极反应为___ 。
(1)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是
(2)已知反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
反应iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用
(3)反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于反应的计量数之比,目的是
a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成
(4)用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率
(5)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质a是
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐2】以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为___________________________ 。
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,则电解时阳极的反应式为_______________________________________ ,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲醇的质量为__________ 克(保留两位有效数字),若要使溶液复原,可向电解后的溶液中加入的物质有 ___________ 。
(3)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。若用上述甲醇燃料电池进行电解,则电解池的电极a接甲醇燃料电池的________ 极(填A或B),写出阳极产生ClO2的电极反应式:__________ 。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________ mol。
(1)B极上的电极反应式为
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,则电解时阳极的反应式为
(3)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。若用上述甲醇燃料电池进行电解,则电解池的电极a接甲醇燃料电池的
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为
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解题方法
【推荐3】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下方法来合成甲醇:
(1)用CO2生产甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=﹣akJ•mol﹣1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=﹣b kJ•mol﹣1;
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:____________________ 。
(2)用CO生产甲醇。
已知:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__________ 0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______ K2 (填 “>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________ 。
(3)甲醇(CH3OH)可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是________________________ ,正极发生的电极反应式是_______________________ 。
(1)用CO2生产甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=﹣akJ•mol﹣1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=﹣b kJ•mol﹣1;
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:
(2)用CO生产甲醇。
已知:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.使用合适的催化剂 | D.充入He,使体系总压强增大 |
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