碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=—1214 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H= —566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________________ 。
(2)氢气、甲烷、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是___________ (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.不能用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++ 2e-= H2↑
(3)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图,则Pl_________ P2;A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为___________ (填“<”、“>”“=”)
②100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为10L的反应室,反应达平衡的标志是:_______
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3mol H2
c.容器内气体密度恒定
d.3v(CH4)=v(H2)
e. 容器内气体平均相对分子质量恒定
③如果将1mol CH4和2mol H2O通入容积为10L的反应室达到平衡时CH4的转化率为50%,则100℃时该反应的平衡常数K=___________ 。
(4)已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol H2和1mol CO,在500℃时充分反应,达平衡后CH3OH的浓度为W mol•L-1。反应平衡后,若向原来容器中再加入2mol H2和1mol CO,500℃充分反应再次达平衡后,则CH3OH浓度___________ 2Wmol•L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(5)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图所示的电池装置,
①负极的电极反应式为___________ ,
②用该原电池做电源,用惰性电极电解200mL饱和食盐水(足量),消耗标准状况下的CO 224mL,则溶液的pH=___________
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=—1214 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H= —566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
(2)氢气、甲烷、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.不能用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++ 2e-= H2↑
(3)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图,则Pl
②100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为10L的反应室,反应达平衡的标志是:
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3mol H2
c.容器内气体密度恒定
d.3v(CH4)=v(H2)
e. 容器内气体平均相对分子质量恒定
③如果将1mol CH4和2mol H2O通入容积为10L的反应室达到平衡时CH4的转化率为50%,则100℃时该反应的平衡常数K=
(4)已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol H2和1mol CO,在500℃时充分反应,达平衡后CH3OH的浓度为W mol•L-1。反应平衡后,若向原来容器中再加入2mol H2和1mol CO,500℃充分反应再次达平衡后,则CH3OH浓度
(5)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图所示的电池装置,
①负极的电极反应式为
②用该原电池做电源,用惰性电极电解200mL饱和食盐水(足量),消耗标准状况下的CO 224mL,则溶液的pH=
更新时间:2019-02-14 15:56:18
|
相似题推荐
【推荐1】汽车尾气的储存还原技术法(NSR)可有效消除机动车尾气中NOx和CO的排放。
(1)已知:
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3=_____ kJ∙mol-1。
(2)某同学设计实验对储存还原技术法进行研究。将NO和CO按表中相应的量充入一个1L恒容密闭容器中,在恒定温度下进行反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),相关数据如下表所示:
容器I在10min时反应达到平衡,该段时间内CO的平均反应速率为_____ mol·L-1·min-1;
平衡常数K=_____ ,达平衡时容器II中NO的体积分数比容器I_____ (填“大”“小”或“相等”),容器Ⅲ起始时反应向_____ (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)进行。
(3)原料初始组成,在体系压强为pMPa,反应达到平衡时,某温度时测得CO与N2的物质的量分数相等,均为0.2,计算该温度下的平衡常数Kp=_____ (MPa)-1 (列出计算式,以分压表示,分压=总压物质的量分数)。
(4)在恒温恒容密闭容器中进行该反应,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_____ (填序号)。
a.容器中压强不再变化
b.容器中密度不再变化
c.v(CO)=2v(N2)
d.混合气体的平均分子质量保持不变
e.CO与NO的转化率相等
f.该条件下NO达到最大转化率
(1)已知:
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3=
(2)某同学设计实验对储存还原技术法进行研究。将NO和CO按表中相应的量充入一个1L恒容密闭容器中,在恒定温度下进行反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),相关数据如下表所示:
容器 | 起始物质的量(n)/mol | NO的平衡转化率 | |||
NO | CO | CO2 | N2 | ||
I | 2 | 2 | 0 | 0 | 50% |
II | 0 | 0 | 4 | 2 | / |
III | I | 1 | 1 | 1 | / |
平衡常数K=
(3)原料初始组成,在体系压强为pMPa,反应达到平衡时,某温度时测得CO与N2的物质的量分数相等,均为0.2,计算该温度下的平衡常数Kp=
(4)在恒温恒容密闭容器中进行该反应,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.容器中压强不再变化
b.容器中密度不再变化
c.v(CO)=2v(N2)
d.混合气体的平均分子质量保持不变
e.CO与NO的转化率相等
f.该条件下NO达到最大转化率
您最近一年使用:0次
【推荐2】做好碳达峰、碳中和工作,是中央经济工作会议确定的2021年八项重点任务之一、CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。
(1)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:
反应2:
反应3:
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图所示。则△H2___________ △H3 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)①对于上述CO2加氢合成CH3OH的体系,下列说法错误的是___________ (填标号)。
A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应1平衡不移动,反应3平衡正向移动
D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
②已知对于反应:,其标准平衡常数:,某温度为T,压强为的恒压密闭容器中,通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol(b>a),此时H2O(g)的分压p(H2O)=___________ (用含a、b的代数式表示,下同),反应1的标准平衡常数为___________ 。
(3)电催化还原能将CO2转化为多种碳产物。在铜电极上将CO2还原为CO的机理如图所示:
写出该机理过程总的电极方程式:___________ 。
(4)利用CO2为原料可以合成苯乙烯,涉及以下反应:
I.
II.
结合数据说明乙苯制苯乙烯过程中加氧气的理由___________ 。
(1)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:
反应2:
反应3:
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图所示。则△H2
(2)①对于上述CO2加氢合成CH3OH的体系,下列说法错误的是
A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应1平衡不移动,反应3平衡正向移动
D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
②已知对于反应:,其标准平衡常数:,某温度为T,压强为的恒压密闭容器中,通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol(b>a),此时H2O(g)的分压p(H2O)=
(3)电催化还原能将CO2转化为多种碳产物。在铜电极上将CO2还原为CO的机理如图所示:
写出该机理过程总的电极方程式:
(4)利用CO2为原料可以合成苯乙烯,涉及以下反应:
I.
II.
结合数据说明乙苯制苯乙烯过程中加氧气的理由
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】氮氧化物(NOx)是大气主要污染物之一,请根据以下方法的选用回答相应问题:
I.利用CH4催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)⇌4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H= -662kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H= -955kJ/mol
其中①式的平衡常数为K1,②式的平衡常数为K2,则:
(1) CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) + CO2 (g )+H2O △H=______ ;该反应的平衡常数K=______ (用含Kl、K2的代数式表示)。
II.利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示,在处理过程中石墨电极I上反应生成一种氧化物Y。
(2)写出氧化物Y的化学式______ ;
(3)石墨II电极为______ (填“正”或“负”)极,该电极反应为______ ;
(4)写出该电池反应的方程式______ 。
I.利用CH4催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)⇌4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H= -662kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H= -955kJ/mol
其中①式的平衡常数为K1,②式的平衡常数为K2,则:
(1) CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) + CO2 (g )+H2O △H=
II.利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示,在处理过程中石墨电极I上反应生成一种氧化物Y。
(2)写出氧化物Y的化学式
(3)石墨II电极为
(4)写出该电池反应的方程式
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】一定温度时,在4L密闭容器中,某反应中的气体M和气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)t1时刻N的转化率为___________ 。
(2)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________ 。
(3)该反应的化学方程式为___________ 。
(4)下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是___________ (填编号)
A.v逆(M)=2v正(N) B.M与N的物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
(5)已知:H—H的键能为436kJ/mol,N—H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为___________ kJ/mol。
(1)t1时刻N的转化率为
(2)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为
(3)该反应的化学方程式为
(4)下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A.v逆(M)=2v正(N) B.M与N的物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
(5)已知:H—H的键能为436kJ/mol,N—H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】I.已知反应:。将等物质的量的N2和H2的混合气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(1)工业上不同催化剂条件下合成氨反应的历程如图1所示,吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是___________ (填A或B);常温常压下,合成氨反应速率慢的根本原因___________ 。
(2)下列措施能使该反应速率加快的是___________
(3)下列可以说明该反应达到平衡状态的是___________
A.保持不变
B.
C.N2的体积分数保持不变
D.混合气体的压强不再变化
E.混合气体的密度保持不变
(4)若反应达到平衡状态时,容器内压强为原来的0.8,则N2的平衡转化率为___________ ;NH3的体积分数为___________ 。
Ⅱ.已知NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图2所示。
(5)该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅰ为___________ 极(填“正”或“负”)。
(1)工业上不同催化剂条件下合成氨反应的历程如图1所示,吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是
(2)下列措施能使该反应速率加快的是___________
A.增大N2的浓度 | B.压缩容器体积 |
C.将NH3液化分离 | D.恒容条件下充入He |
A.保持不变
B.
C.N2的体积分数保持不变
D.混合气体的压强不再变化
E.混合气体的密度保持不变
(4)若反应达到平衡状态时,容器内压强为原来的0.8,则N2的平衡转化率为
Ⅱ.已知NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图2所示。
(5)该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅰ为
您最近一年使用:0次
【推荐3】回答下列问题:
(1)在催化下发生反应:假定未发生其他反应,350℃时向1 L恒容密闭容器中充入1 mol 和4 mol ,初始总压强为5a MPa,反应进行到5min时,与分压相等,10min后反应达到平衡,测得与的平衡分压比为1:3(分压=总压×组分物质的量分数)。
①下列能表明该反应已经达到平衡的有___________ 。
A.气体的密度不再发生变化 B.单位体积内分子总数不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.与的物质的量之和不变
②0~5min内,___________ 。该反应的平衡常数___________ 。
(2)与可以直接制备甲醇,其中的主要过程包括以下反应:
①
②
在其他条件相同的情况下,用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性,使用该催化剂,按投料于恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示:(忽略温度对催化剂的影响)
①根据图中数据,温度选择___________ K,达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。
②随着温度的升高,的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因___________ 。
(3)利用在新型钌配合物催化剂下加氢合成甲酸,反应机理如图所示,图中含Ru配合物的某段结构用M表示。研究表明,极性溶剂有助于促进进入M-H键,使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率,原因是___________
(1)在催化下发生反应:假定未发生其他反应,350℃时向1 L恒容密闭容器中充入1 mol 和4 mol ,初始总压强为5a MPa,反应进行到5min时,与分压相等,10min后反应达到平衡,测得与的平衡分压比为1:3(分压=总压×组分物质的量分数)。
①下列能表明该反应已经达到平衡的有
A.气体的密度不再发生变化 B.单位体积内分子总数不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.与的物质的量之和不变
②0~5min内,
(2)与可以直接制备甲醇,其中的主要过程包括以下反应:
①
②
在其他条件相同的情况下,用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性,使用该催化剂,按投料于恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示:(忽略温度对催化剂的影响)
①根据图中数据,温度选择
②随着温度的升高,的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因
(3)利用在新型钌配合物催化剂下加氢合成甲酸,反应机理如图所示,图中含Ru配合物的某段结构用M表示。研究表明,极性溶剂有助于促进进入M-H键,使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率,原因是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−484 kJ/mol
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:___________
(2)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A、B两点对应的压强大小关系是PA___________ PB(填“大于”,“小于”,“等于”)
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_____
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是______ (填代号)
A、H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B、CH3OH的体积分数不再改变
C、混合气体的密度不再改变
D、CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
(3)在P1压强、T1℃时,该反应的平衡常数K=___________ 。(保留一位小数)
(4)T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO:0.1mol H2:0.2mol CH3OH:0.2mol。此时v正___________ v逆(填>、< 或 =)。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−484 kJ/mol
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A、B两点对应的压强大小关系是PA
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
A、H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B、CH3OH的体积分数不再改变
C、混合气体的密度不再改变
D、CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
(3)在P1压强、T1℃时,该反应的平衡常数K=
(4)T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO:0.1mol H2:0.2mol CH3OH:0.2mol。此时v正
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】乙醇是一种重要的工业原料,被广泛应用于能源、化工、食品等领域,以下两种方法可实现乙醇的制备。
Ⅰ.工业上采用催化乙烯水合制乙醇,该反应过程中能量变化如图所示:
(1)反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为___________ 。
(2)制备的无水乙醇在25℃,101kPa下,完全燃烧时放出热量,其燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得沉淀,则乙醇燃烧热的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.以合成气催化合成乙醇是近年来研究的热点,其中乙酸甲酯催化加氢是制取乙醇的关键步骤之一,包括以下主要反应:
①
②
(3)反应CH3CHO(g)+H2(g)CH3CH2OH(g)的___________ 。
(4)若在体积为2L的密闭容器中,控制流速为(已换算为标准状况),的转化率为80.0%,则的反应速率为___________ (保留三位有效数字),流速过大时乙酸甲酯的转化率下降,原因是___________ 。
(5)一定条件下在1L密闭容器内通入和发生反应①和②,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如下图所示,260℃时反应①的平衡常数___________ ;温度高于240℃时,随温度升高乙醇的选择性降低的原因可能是___________ 。[]
Ⅰ.工业上采用催化乙烯水合制乙醇,该反应过程中能量变化如图所示:
(1)反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为
(2)制备的无水乙醇在25℃,101kPa下,完全燃烧时放出热量,其燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得沉淀,则乙醇燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.以合成气催化合成乙醇是近年来研究的热点,其中乙酸甲酯催化加氢是制取乙醇的关键步骤之一,包括以下主要反应:
①
②
(3)反应CH3CHO(g)+H2(g)CH3CH2OH(g)的
(4)若在体积为2L的密闭容器中,控制流速为(已换算为标准状况),的转化率为80.0%,则的反应速率为
(5)一定条件下在1L密闭容器内通入和发生反应①和②,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如下图所示,260℃时反应①的平衡常数
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】能源的开发和有效利用以及人均消费量,是一个国家生产技术水平和生活水平的重要标志。
I.“氢能”因热值高,无污染,将是未来最理想的新能源。“十三·五”规划实现煤炭资源的高效清洁转化是我国能源革命的一个重要课题。而要实现这一目标,就需要提升并完善煤气化这一关键的核心龙头技术。煤的气化是目前获得氢气的一种重要方式。
煤的气化反应主要是:
反应I ;
反应II ,在850℃时,。
(1)①反应I的正反应的活化能和的大小关系为_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)温度的改变对正、逆反应速率影响较大的是_______ (填“正”或“逆”)反应速率;
②将一定量和混合气放入一个恒容绝热的密闭容器内发生反应II(初始温度850℃),以下可作为可逆反应II达到平衡标志的是_______
A.当混合气的平均相对分子质量不随时间而变化时
B.当时
C.当时
D.当混合气的压强不随时间而变化时
③若要提高反应II中的平衡转化率,可以采取的措施有_______
A.加入选择性好的催化剂 B.不断散热
C.不断充入水蒸气 D.增加在原料气中的含量
(2)850℃时,若向一恒温、恒容密闭容器中同时充入、、和,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则、应满足的条件是_______ 。
II.二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:。一定条件下,该反应中的平衡转化率随温度、投料比口的变化曲线如图:
(3)a、b、c从大到小依次为_______
(4)某温度下,将和充入容积为的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中的物质的量分数变化情况如图所示,下列四种条件下化学平衡常数最大的是_______
(5)在恒容密闭容器里充入一氧化碳和氢气,一定温度下发生反应。下列说法正确的是_______
I.“氢能”因热值高,无污染,将是未来最理想的新能源。“十三·五”规划实现煤炭资源的高效清洁转化是我国能源革命的一个重要课题。而要实现这一目标,就需要提升并完善煤气化这一关键的核心龙头技术。煤的气化是目前获得氢气的一种重要方式。
煤的气化反应主要是:
反应I ;
反应II ,在850℃时,。
(1)①反应I的正反应的活化能和的大小关系为
②将一定量和混合气放入一个恒容绝热的密闭容器内发生反应II(初始温度850℃),以下可作为可逆反应II达到平衡标志的是
A.当混合气的平均相对分子质量不随时间而变化时
B.当时
C.当时
D.当混合气的压强不随时间而变化时
③若要提高反应II中的平衡转化率,可以采取的措施有
A.加入选择性好的催化剂 B.不断散热
C.不断充入水蒸气 D.增加在原料气中的含量
(2)850℃时,若向一恒温、恒容密闭容器中同时充入、、和,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则、应满足的条件是
II.二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:。一定条件下,该反应中的平衡转化率随温度、投料比口的变化曲线如图:
(3)a、b、c从大到小依次为
(4)某温度下,将和充入容积为的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中的物质的量分数变化情况如图所示,下列四种条件下化学平衡常数最大的是_______
A., | B., | C., | D., |
A.当混合气体的密度不随时间变化时,说明反应达到了平衡状态 |
B.当时,说明反应达到了平衡状态 |
C.低温高压一定有利于提高的生产效率 |
D.将水蒸气液化分离出来,有利于增大正反应速率,提高的产率 |
您最近一年使用:0次
【推荐1】氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气主要经历以下反应:
(i)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1
(ii)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2
根据题给信息回答下列问题:
(1)根据图1计算△H1=___________ kJ/mol。
(2)一定温度下,恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________ 。
a.混合气体的密度保持不变 b.CH4和H2O(g)的浓度相等
c.v正(CO)=3v逆(H2) d.容器内气体压强不再改变
(3)通过计算机对反应(i)进行模拟实验,对0.1MPa下,不同温度,不同水碳比[(n(H2O)/n(CH4))]进行了热力学计算,绘得反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图2所示。
①由图2可知,温度一定时,H2的平衡物质的量分数与水碳比的关系是___________ ,产生该结论的原因是___________ 。
②若水碳比为1.0,平衡温度为900℃,平衡时H2的物质的量分数为0.6 [不考虑反应(ii)],则CH4的转化率为___________ %。(结果保留一位小数)
(4)可以利用电解法把反应(ii)产生的CO2和H2分离,过程如下图3,产生O2的一极是电解池的阳极,该极发生的电极反应式为___________ 。
(i)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1
(ii)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2
根据题给信息回答下列问题:
(1)根据图1计算△H1=
(2)一定温度下,恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的密度保持不变 b.CH4和H2O(g)的浓度相等
c.v正(CO)=3v逆(H2) d.容器内气体压强不再改变
(3)通过计算机对反应(i)进行模拟实验,对0.1MPa下,不同温度,不同水碳比[(n(H2O)/n(CH4))]进行了热力学计算,绘得反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图2所示。
①由图2可知,温度一定时,H2的平衡物质的量分数与水碳比的关系是
②若水碳比为1.0,平衡温度为900℃,平衡时H2的物质的量分数为0.6 [不考虑反应(ii)],则CH4的转化率为
(4)可以利用电解法把反应(ii)产生的CO2和H2分离,过程如下图3,产生O2的一极是电解池的阳极,该极发生的电极反应式为
您最近一年使用:0次
【推荐2】回答下列问题
(1)和混合可作火箭推进剂,已知:液态和足量氧气反应生成和放出的热量;,则液态和液态反应生成和的热化学方程式为_______ 。
(2)工业上可用来生产燃料甲醇。在容积为的密闭容器中充入和,在500℃下发生反应,实验测得和的物质的量()随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______ 。
②500℃条件下,另一容器中测得某时刻,、、和的浓度均为,则此时v(正)_______ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
③下列不能表示反应达到平衡状态的是_______ 。
A.
B.混合气体的平均分子质量不再改变
C.单位时间内生成3molH—H键,同时生成3molH—O键
D.混合气体的密度不再改变
(3)如图所示,形管内盛有滴有酚酞的足量溶液,打开,闭合,则:
①A极附近可观察到的现象是_______ 。
②反应一段时间后打开,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,整个反应产生气体的体积(标准状况)为,将溶液充分混合,则溶液在常温下的pH约为_______ ;若要使电解质溶液恢复到原状态,需向形管内加入或通入一定量的_______ 。
(1)和混合可作火箭推进剂,已知:液态和足量氧气反应生成和放出的热量;,则液态和液态反应生成和的热化学方程式为
(2)工业上可用来生产燃料甲醇。在容积为的密闭容器中充入和,在500℃下发生反应,实验测得和的物质的量()随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
②500℃条件下,另一容器中测得某时刻,、、和的浓度均为,则此时v(正)
③下列不能表示反应达到平衡状态的是
A.
B.混合气体的平均分子质量不再改变
C.单位时间内生成3molH—H键,同时生成3molH—O键
D.混合气体的密度不再改变
(3)如图所示,形管内盛有滴有酚酞的足量溶液,打开,闭合,则:
①A极附近可观察到的现象是
②反应一段时间后打开,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,整个反应产生气体的体积(标准状况)为,将溶液充分混合,则溶液在常温下的pH约为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】电化学原理在化学工业中有广泛应用
I.将、和熔融制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含废水,如图所示:电解过程中溶液发生反应.
(1)甲池工作时,转变成绿色硝化剂Y,Y是,可循环使用。则石墨I是电池的_______ 极:石墨I附近发生的电极反应式为_______
(2)乙装置中向_______ 电极移动(填Fe(I)或(II)电极)若溶液中减少了,则电路中至少转移了_______ mol电子
(3)经过一段时间后,生成和沉淀。已知,,若电解后的溶液中为,则溶液中为_______ mol/L
II.如图1是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同
(4)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为_______
(5)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中②线表示的是_______ 的变化:反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要_______ mL5.0mol/L的NaOH溶液
I.将、和熔融制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含废水,如图所示:电解过程中溶液发生反应.
(1)甲池工作时,转变成绿色硝化剂Y,Y是,可循环使用。则石墨I是电池的
(2)乙装置中向
(3)经过一段时间后,生成和沉淀。已知,,若电解后的溶液中为,则溶液中为
II.如图1是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同
(4)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为
(5)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中②线表示的是
您最近一年使用:0次