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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:137 题号:7919957
以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
   
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566 kJ·mol-1,CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ·mol-1
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H=_____
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/minn(CH4)/moln(H2O)/ mol
01.200.60
t10.80
t20.20
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)=_______mol·L-1·min-1
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v______v(填“>”、“<”或“=”)。
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是_________
   
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
   
①该电池的正极反应式为_____
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为________L(标准状况)。

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(3)已知:2As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) H3
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①下列可判断反应达到平衡的是__(填字母代号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再变化
d.c(I-)=ymol•L-1
②tm时,v___tnv(填“大于”“小于”或“等于”),理由是__
③若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K___
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(1)已知:
则反应________
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(3)可用于合成甲醇,反应方程式为在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应________(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在左右,选择此压强的理由是__________________
   
2019-10-30更新 | 50次组卷
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(1)通过热循环进行能源综合利用的反应系统的原理如下图所示。

系统(Ⅱ)制取氢气的热化学方程式为________;两个系统制得等量的H2时所需能量较少的是_____[填“系统(I)”或“系统(Ⅱ)”]。
(2)向10L恒容密闭容器中充入2 molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g)。CO和CO2的平衡体积分数()与温度(T)的变化关系如图所示。

①图中表示CO的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为___________(填“ L1 ”或“ L2 ”)。
②T1℃时,SO2的平衡转化率a1=___________,反应的平衡常数K1=___________
③只改变下列条件,既能加快该反应的反应速率,又能增大CO的平衡转化率的是___________(填字母)。
A.增大压强     B.充入一定量的H2S     C.充入一定量的SO2       D.加入适当催化剂
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