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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:40 题号:17450802
氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.用太阳能分解水制备是一项新技术,其过程如图:

已知:   
   
(1)过程Ⅱ的热化学方程式为___________
Ⅱ.生物材质(以C计)与水蒸气反应制取是一种低耗能,高效率的制方法。该方法由气化炉制造和燃烧炉再生两步构成。其中气化炉中涉及的反应有:
   
   
   
(2)该工艺制总反应可表示为,其反应的平衡常数___________(用的代数式表示)。
(3)在一容积可变的密闭容器中进行反应①。恒温恒压条件下,向其中加入碳和水蒸气,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25倍,平衡时水蒸气的平衡转化率为___________;向该容器中补充炭,水蒸气的转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)恒温恒容条件下,对于反应③,若平衡时再充入,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡___________移动(填“向右”、“向左”或“不”);当重新平衡后,浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)
a.高温高压                 b.加入催化剂             c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度       e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L1

0.44

0.6

0.6


① 比较此时正、逆反应速率的大小:v ______ v (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。达到平衡时甲醇的转化率α(CH3OH)= _________
2017-12-23更新 | 161次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】某化学兴趣小组进行了实验:向2支试管中分别加入0.5 g Na2CO3固体和0.5 g NaHCO3固体,再分别加入30 mL0.3 mol·L-1盐酸,充分反应后,用手触摸试管,明显感觉到加Na2CO3固体的试管变热了,加NaHCO3固体的试管变冷了。甲同学由此得出结论:(aq)+2H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) H1<0,(aq)+H+ (aq) =H2O(l) +CO2(g) H2>0。回答下列问题:
(1)乙同学认为该实验不一定能得到甲同学的结论,因为碳酸钠或碳酸氢钠固体溶于水时会有能量变化,乙同学的观点_______(填“合理”或“不合理”)。
(2)查阅资料:
反应I:(aq)+2H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) H1=-12.14kJ· mol-1
反应II:(aq)+H+(aq)=H2O(l) +CO2(g) H2 +12.64 kJ·mol-1
反应III:(aq)+ H+ (aq)=(aq)     H3=_______kJ·mol-1
②向VmLc mol·L-1碳酸钠溶液中,逐滴加入2V mL c mol·L-1稀盐酸。下列图象中,能正确表示该反应过程中的能量变化的是_______ (填标号)。
A. B. C. D.
(3)该化学兴趣小组用如图所示装置设计实验验证碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应的热效应。

表格一:
试剂1试剂2混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO340mL HCl 19.021.7
0.5 g NaHCO340 mL HCl 19.018.1
表格二:
试剂1试剂2混合前温度/℃溶解后温度/℃静置后的温度/℃试剂3混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO310mLH2O19.022.319.010mLH2O19.019.0
0.5 g NaHCO310mLH2O19.017.519.010mLH2O19.019.0
表格三:
试剂1试剂2混合温度/℃溶解后温度/℃静置后的温度/℃试剂3混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO310mLH2O19.022.319.010mLHCl19.020.5
0.5 g NaHCO310mLH2O19.017.519.010mLHCl19.018.3
实验操作:将试剂1与试剂2混合,测混合后溶液的温度,静置,冷却至定温,再将试剂3与之前的。混合溶液混合,再测混合溶液的温度。
①实验中玻璃搅拌器的使用方法是_______ (填 “顺时针搅动”“逆时针搅动”或“上下移动”)。
②表格二对应实验得出的结论是_______
③反应IV:Na2CO3(s)+2H+(aq)= 2Na+(aq)+H2O(l)+CO2(g) H4
反应V:NaHCO3(s)+H+(aq)=Na+(aq)+H2O(1)+CO2(g) H5
H1_______H4(填“>”“ <”或“=”,下同),H2_______H5
2022-04-26更新 | 128次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
解题方法
【推荐3】化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题:
(1)反应物和生成物均为气态的某可逆反应,在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。

①正反应的活化能为______(用图中字母表示);
②当反应达平衡后,其他条件不变,升高温度, 反应物的转化率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”);
③B历程表明此反应采用的条件为___(填标号)。
A. 升高温度   B. 降低温度   C. 增大反应物浓度  D. 使用催化剂
(2)在下图的转化关系中(X代表卤素)。△H2______0(填“>”、“=”或“<”);△H1、△H2和△H3三者存在的关系为___________

(3)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)               H1 = —99 kJ/mol       ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       H2       ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)               H3 = +41.1 kJ/mol
已知部分相关化学键键能数据如下:
化学键H-HC-OH-OC-H
E/(kJ·mol1)436X1076465413
请计算:        x =___________   
② △H2 =____________kJ.mol1
(4)有人研究了用电化学方法把CO2转化为CH3OH,其原理如图所示:

已知B电极为惰性电极,接电源_______极。A极的电极反应式为_____________   
2019-06-14更新 | 18次组卷
共计 平均难度:一般