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解题方法
1 . TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
(1)氯化过程:与难以直接反应,加碳生成CO和可使反应得以进行。
已知:
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式___________ 。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
③氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有___________ 。
(2)结构决定物质的性质,请从结构角度解释下列事实的原因。
已知TiCl4分子为正四面体结构。
①TiCl4的沸点高于SiCl4___________ 。
②MgCl2熔点远高于AlCl3___________ 。
(3)根据物质沸点不同可以进行分离提纯。
精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是___________ ,T2应控制在___________ 。
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 | TiCl4 | ||||
沸点/℃ | 58 | 136 | 181(升华) | 316 | 1412 |
熔点/℃ | -69 | -25 | 193 | 304 | 714 |
在TiCl4的溶解性 | 互溶 | - | 微溶 | 难溶 |
(1)氯化过程:与难以直接反应,加碳生成CO和可使反应得以进行。
已知:
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的
③氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有
(2)结构决定物质的性质,请从结构角度解释下列事实的原因。
已知TiCl4分子为正四面体结构。
①TiCl4的沸点高于SiCl4
②MgCl2熔点远高于AlCl3
(3)根据物质沸点不同可以进行分离提纯。
精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是
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解题方法
2 . 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一、
(1)一定条件下,CH4(g)C(s) + 2H2(g) 反应历程如图1所示,其中化学反应速率最慢的反应过程为___________ 。
(2)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下。
反应Ⅰ CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅱ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH2= -41 kJ·mol-1
① 总反应:CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g) ΔH =___________
② 1000 ℃恒容密闭容器(2L)中发生反应Ⅰ,已知1000 ℃时,反应I的平衡常数K=2,请结合K、Q关系判断:若容器中 n(CH4) =n(H2O)= n(H2)= 1 mol 、n(CO)=2 mol 时,反应处于___________ 状态(正向进行、逆向进行、平衡)。
③ 已知830 ℃时,反应II的平衡常数K=1。在容积不变的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃,反应达平衡时CO的转化率为___________ 。
④ 在常压、600 ℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。若加入适量生石灰后H2的产率可提高到95%,应用化学平衡移动原理解释原因___________ 。
(3)科学家研究将CH4、H2O与CH4、CO2联合重整制备氢气:
反应Ⅰ:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g) ΔH3= +247 kJ·mol-1
常压下,将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中n(H2): n(CO)变化如图2所示。
① 已知700℃、NiO催化剂条件下,向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,此条件下还原性CO___________ H2(填“>”“<”或“=”)。
② 随着温度升高n(H2) : n(CO)变小的原因可能是___________ 。
(1)一定条件下,CH4(g)C(s) + 2H2(g) 反应历程如图1所示,其中化学反应速率最慢的反应过程为
(2)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下。
反应Ⅰ CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅱ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH2= -41 kJ·mol-1
① 总反应:CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g) ΔH =
② 1000 ℃恒容密闭容器(2L)中发生反应Ⅰ,已知1000 ℃时,反应I的平衡常数K=2,请结合K、Q关系判断:若容器中 n(CH4) =n(H2O)= n(H2)= 1 mol 、n(CO)=2 mol 时,反应处于
③ 已知830 ℃时,反应II的平衡常数K=1。在容积不变的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃,反应达平衡时CO的转化率为
④ 在常压、600 ℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。若加入适量生石灰后H2的产率可提高到95%,应用化学平衡移动原理解释原因
(3)科学家研究将CH4、H2O与CH4、CO2联合重整制备氢气:
反应Ⅰ:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g) ΔH3= +247 kJ·mol-1
常压下,将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中n(H2): n(CO)变化如图2所示。
① 已知700℃、NiO催化剂条件下,向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,此条件下还原性CO
② 随着温度升高n(H2) : n(CO)变小的原因可能是
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3 . 已知: kJ·mol-1
kJ·mol-1
则反应的为
kJ·mol-1
则反应的为
A.+519.4kJ⋅mol-1 | B.-259.7kJ⋅mol-1 | C.+259.7kJ⋅mol-1 | D.-519.4kJ⋅mol-1 |
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2024-02-07更新
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325次组卷
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90卷引用:北京四中2018-2019学年高一下学期期末考试化学试题
北京四中2018-2019学年高一下学期期末考试化学试题北京市顺义区第一中学2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题北京市和平街第一中学2023-2024学年高二上学期10月阶段性练习化学试题北京市首都师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期9月检测化学试题(已下线)2012届山东省济宁一中高三上学期第二次定时练习化学试卷(已下线)2011-2012学年黑龙江省牡丹江一中高二上学期期末考试化学试卷(已下线)2011-2012学年浙江省杭州十四中高二上学期期末化学试卷(已下线)2011-2012学年天津一中高二上学期期中考试化学试卷(已下线)2012届陕西省兴平市秦岭中学高三上学期期末练习化学试卷(已下线)2011-2012学年浙江省嘉兴一中高一下学期期中考试化学试卷(已下线)2011-2012学年天津市天津一中高二上学期期中考试化学试卷(已下线)2012-2013学年江苏省如皋中学高二10月阶段练习化学试卷(已下线)2012-2013学年陕西省三原县北城中学高二第四次月考化学试卷(已下线)2012-2013学年江苏泰州二中高二上学期期中考试化学(选修)试卷(已下线)2013届广东省佛山一中高三第二次段考化学试卷(已下线)2013-2014学年天津市红桥区高二上学期期末考试化学试卷(已下线)2014陕西省西安中学高三上学期第三次质量检测化学试卷(已下线)2014-2015学年湖南省娄底市高二上学期期中联考化学试卷(已下线)2015届吉林省汪清县第六中学高三第三次月考化学试卷(已下线)2014秋安徽省宿州市高二上学期期中化学(理)试卷2014-2015学年黑龙江省伊春市伊春二中高二上学期期中化学试卷2014-2015学年内蒙古巴市一中高二10月月考化学试卷2014-2015学年云南省景洪市第四中学高二下学期期中考试化学试卷2015-2016学年山西太原五中高二上第一周考理科化学试卷2015-2016学年福建省宁德市霞浦七中高二上期中(理)化学试卷2016届福建省三明一中高三上学期第二次月考化学试卷2015-2016学年四川省南充市老林中学高二上学期9月月考化学试卷2015-2016学年山东省淄博市淄川一中等三校高二上期末联考化学试卷2015-2016学年河北省沧州一中高一下期末化学试卷2015-2016学年福建省福州市文博中学高二上期中化学试卷2017届山东省枣庄三中高三上学期9月质检化学试卷2016-2017学年贵州省湄潭县湄江中学高二上第一次月考化学试卷2016-2017学年河南省南阳市宛东五校高二上第一次联考化学试卷2017届河北邯郸市大名一中高三上学期第二次月考化学试卷2016-2017学年安徽省合肥一中高二上月考一化学试卷2017届福建省柘荣一中、宁德中学高三上联考一化学卷黑龙江省大庆市第十中学2016-2017学年高一下学期期末考试化学试题宁夏育才中学2017-2018学年高二9月月考化学试题山东省垦利第一中学2017-2018学年高二上学期第一次月考化学试题河北省邢台第三中学2017-2018学年高二9月月考化学试题湖北省武汉市武昌区2017_2018学年高二化学上学期期中化学试题黑龙江省哈尔滨市第三中学2017-2018届高二上学期模块考试(期末)化学试题安徽省滁州市(九校)2017-2018学年高二上学期期末考试化学试题【全国百强校】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2017-2018学年高一下学期期末考试(理)化学试题人教版高二化学选修四专题:化学反应热的计算同步练习卷【全国百强校】福建省上杭县第一中学2018-2019学年高二上学期10月月考化学试题【全国百强校】贵州省铜仁市第一中学2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题福建省莆田市第八中学2018-2019学年高二(理)上学期期中考试化学试题海南省海口市第四中学2020届高三上学期摸底考试化学试题福建省福州市长乐高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考化学(学考)试题福建省福州市长乐高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考化学(选考)试题河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期第一次月考化学试题河南省郑州市106中学2019-2020学年高二9月月考化学(理)试题甘肃省永昌四中2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题云南省曲靖市会泽县茚旺高级中学2020届高三上学期11月月考化学试题步步为赢 高二化学寒假作业:作业一 化学反应中的能量变化安徽省涡阳县第一中学2019-2020学年高二12月月考化学试题西藏自治区日喀则市南木林高级中学2019-2020学年高二上学期期中化学试题黑龙江省牡丹江市第三高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题河南省周口市扶沟县包屯高中2019---2020学年高二上期期末考试化学试题甘肃省张掖市高台县第一中学2018-2019学年高二上学期期末考试理科化学试题辽宁省凌源市第三中学2019-2020学年高二下学期第一次月考化学试题宁夏银川市宁夏大学附属中学2019-2020学年高二下期第二次月考化学试题(已下线)1.3.2 反应热的计算(基础练)-2020-2021学年高二化学上学期十分钟同步课堂专练(人教版选修4)山东省滕州市第一中学2020-2021学年高二9月开学收心考试化学试题四川省成都市蓉城高中教育联盟2019-2020学年高二上学期期中联考化学试题福建省漳州市平和县第一中学2021届高三上学期期中考试化学试题吉林油田第十一中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题四川省达州市宣汉县第二中学2020-2021学年高二上学期期中考试理综化学试题广东省江门市第二中学2020-2021学年高二上学期第二次考试(期中)化学试题河北省张家口市宣化一中2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题海南省海南鑫源高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题2011年普通高等学校招生全国统一考试化学(海南卷)广东省揭阳市揭西县河婆中学2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题黑龙江省牡丹江市第三高级中学2021-2022学年高三上学期第四次月考化学试题四川省峨眉第二中学校2021-2022学年高二下学期5月月考化学试题四川省广安第二中学校2021-2022学年高二上学期第一次月考化学试题辽宁省阜新市第二高级中学2022-2023学年高二上学期9月月考化学试题海南省鑫源中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题新疆喀什第二中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题青海省西宁市海湖中学2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题海南省临高县新盈中学2021-2022学年高二上学期(1-4班)期中考试化学试题第3课时 反应焓变的计算第一章 第二节 反应热的计算四川省眉山市仁寿第一中学校(北校区)2023-2024学年高二上学期11月期中化学试题宁夏石嘴山三中2015~2016学年度高二上学期期末化学试卷【解析版】云南省宣威市第三中学2023-2024学年高二上学期第四次月考化学试题广东省江门市新会第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题四川省泸州市泸县第四中学2023-2024学年高二下学期开学化学试题山东省菏泽市外国语学校2023-2024学年高二上学期化学10月份月考试题
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解题方法
4 . 氢能是一种清洁能源,按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。
(1)煤的气化制得灰氢 :C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)。该反应的平衡常数表达式K=_____ 。在恒容容器中发生上述反应,下列说法正确的是_______ 。
a. 升高温度,可提高活化分子百分数
b. 将煤粉碎可提高反应速率
c. 断裂2mol H-O的同时断裂1molH-H,反应达到化学平衡状态
d. 容器内混合气体平均摩尔质量不变时,反应达到化学平衡状态
(2)甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢 ,步骤如下。
I.H2的制取:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
①为提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有___________ (写出两条即可)。
Ⅱ.H2的富集:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH<0
②已知830 ℃时,该反应的平衡常数K=1.在容积不变的的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃。利用三段式 计算反应达平衡时CO的转化率(书写过程) _______ 。
Ⅲ.用吸收实现低碳排放。消耗率随时间变化关系如图所示。
③比较温度高低:T1_____ T2(填“>”或“<”)。
(3)热化学硫碘循环分解水制得绿氢 ,全程零碳排放。反应如下:
反应i:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(g) = H2SO4(l) + 2HI(g) ∆H1=-82 kJ·mol−1。
反应ii:2H2SO4(l) = 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) ∆H2=+544 kJ·mol−1。
反应iii:∙∙∙∙∙∙
反应ⅰ~iii循环实现分解水:2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) ∆H=+484 kJ·mol−1。
写出反应iii的热化学方程式___________ 。
(1)煤的气化制得
a. 升高温度,可提高活化分子百分数
b. 将煤粉碎可提高反应速率
c. 断裂2mol H-O的同时断裂1molH-H,反应达到化学平衡状态
d. 容器内混合气体平均摩尔质量不变时,反应达到化学平衡状态
(2)甲烷水蒸气催化重整制得
I.H2的制取:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
①为提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有
Ⅱ.H2的富集:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH<0
②已知830 ℃时,该反应的平衡常数K=1.在容积不变的的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃。利用
Ⅲ.用吸收实现低碳排放。消耗率随时间变化关系如图所示。
③比较温度高低:T1
(3)热化学硫碘循环分解水制得
反应i:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(g) = H2SO4(l) + 2HI(g) ∆H1=-82 kJ·mol−1。
反应ii:2H2SO4(l) = 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) ∆H2=+544 kJ·mol−1。
反应iii:∙∙∙∙∙∙
反应ⅰ~iii循环实现分解水:2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) ∆H=+484 kJ·mol−1。
写出反应iii的热化学方程式
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解题方法
5 . 研究 NOx、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2、SO2的任意排放均可导致酸雨的产生。请分别写出二者产生酸雨的化学方程式_______ 、____ 。
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
① CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH = -283.0 kJ/mol
② S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.0 kJ/mol
此方法涉及的热化学方程式是___________ 。
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
① CO(g) + NO2(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH = -a kJ/mol (a>0)
② 2CO(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2CO2(g) ΔH = -b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下 3.36 L CO 还原 NO2 至 N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_____ mol,放出的热量为___ kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(1)NO2、SO2的任意排放均可导致酸雨的产生。请分别写出二者产生酸雨的化学方程式
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
① CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH = -283.0 kJ/mol
② S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.0 kJ/mol
此方法涉及的热化学方程式是
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
① CO(g) + NO2(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH = -a kJ/mol (a>0)
② 2CO(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2CO2(g) ΔH = -b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下 3.36 L CO 还原 NO2 至 N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为
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6 . 的转化有助于实现碳循环和碳减排。
(1)工业用和在一定条件下分两步反应生产尿素,其能量变化示意图如下:
合成尿素总反应的热化学方程式是___________ 。
(2)近年科学家提出“绿色自由”构想。与在300℃、的条件下可生成甲醇,不同温度下,在恒容密闭容器中充入和,相同时间内测得的转化率随温度的变化如图所示:
①阶段温度升高的转化率下降,该反应的_____ 0(填“”或“”),理由是_______ 。
②计算温度为时a点的平衡常数为_______ 。
(3)利用电催化可将同时转化为多种有机燃料,其原理如图所示。
①铜电极上产生的电极反应式为_______ 。
②若铜电极上只生成,则有____ 通过质子交换膜。
③在实际生产中当过低时,有机燃料产率降低,可能的原因是________ 。
(1)工业用和在一定条件下分两步反应生产尿素,其能量变化示意图如下:
合成尿素总反应的热化学方程式是
(2)近年科学家提出“绿色自由”构想。与在300℃、的条件下可生成甲醇,不同温度下,在恒容密闭容器中充入和,相同时间内测得的转化率随温度的变化如图所示:
①阶段温度升高的转化率下降,该反应的
②计算温度为时a点的平衡常数为
(3)利用电催化可将同时转化为多种有机燃料,其原理如图所示。
①铜电极上产生的电极反应式为
②若铜电极上只生成,则有
③在实际生产中当过低时,有机燃料产率降低,可能的原因是
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解题方法
7 . 丙烯是应用广泛的化工原料,工业上两种利用丙烷制备丙烯的反应如下:
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H=___________ kJ∙mol-1。
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是___________ 。
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
①容器a达到平衡时C3H8(g)的平衡浓度为c(C3H8)=___________ ,平衡常数为___________ 。
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)=___________ ,反应吸收热量Q为___________ kJ。
③容器c达到平衡时,反应对外___________ (填吸收或放出)热量。
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H=
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系的能量变化 | ||
C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) | ||
a | 0 | 1 | 1 | 放热32kJ |
b | 1 | 0 | 0 | 吸热QkJ |
c | 0.2 | 0.8 | 0.8 | ∆Hc |
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)=
③容器c达到平衡时,反应对外
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8 . 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。
(1)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41kJ/mol
①总反应: CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=___________ 。
②已知830℃时,反应II的平衡常数K= 1,在容积不变的密闭容器中,将2molCO、8molH2O混合加热到830℃,反应达平衡时CO的转化率为_________ 。
③在常压、600℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。加入适量石灰后,H2的产率可提高到95%,利用平衡移动原理解释原因:________ 。
(2)科学家研究将CH4、H2O 与CH4、CO2联合重整制备氢气:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +206kJ/mol
反应Ⅲ:CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH3=+247kJ/mol
常温下,将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中变化如图所示。
①已知700℃、NiO催化剂条件下,向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,此条件下还原性CO______ H2 (填“>”“<"或“=”)。
②随着温度升高变小的原因可能是___________ 。
(1)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41kJ/mol
①总反应: CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=
②已知830℃时,反应II的平衡常数K= 1,在容积不变的密闭容器中,将2molCO、8molH2O混合加热到830℃,反应达平衡时CO的转化率为
③在常压、600℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。加入适量石灰后,H2的产率可提高到95%,利用平衡移动原理解释原因:
(2)科学家研究将CH4、H2O 与CH4、CO2联合重整制备氢气:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +206kJ/mol
反应Ⅲ:CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH3=+247kJ/mol
常温下,将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中变化如图所示。
①已知700℃、NiO催化剂条件下,向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,此条件下还原性CO
②随着温度升高变小的原因可能是
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9 . 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
I.制取氢气
(1)甲醇和水蒸气制取氢气的过程中有下列反应:
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H=+91 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g) △H=-4lkJ·mol-1
写出以甲醇为原料制取氢气的热化学方程式___________ 。
(2)理论上,能提高H2平衡产率的措施有___________ (写出一条即可)。
II.储存氢气
硼氢化钠(NaBH4) 是研究最广泛的储氢材料之一;
已知: i.B的电负性为2.0 H的电负性为2.1
ii.25℃下NaBH4 在水中的溶解度为55g,NaBO2在水中的溶解度为0.28g
(3)向NaBH4 水溶液中加入催化剂Ru/NGR后,能够迅速反应,生成偏硼酸钠(NaBO2) 和氢气。写出该反应的化学方程式___________ 。
(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR 活性的影响时,发现B 点后(见下图)增加NaBH4的浓度,制氢速率反而下降,推断可能的原因是___________ 。
(5)用惰性电极电解NaBO2 溶液可制得NaBH4, 实现物质的循环使用,制备装置如图所示。
①钛电极的电极反应式是___________ ;
②电解过程中,阴极区溶液pH___________ 。(填“增大”“减小”或“不变”)
I.制取氢气
(1)甲醇和水蒸气制取氢气的过程中有下列反应:
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H=+91 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g) △H=-4lkJ·mol-1
写出以甲醇为原料制取氢气的热化学方程式
(2)理论上,能提高H2平衡产率的措施有
II.储存氢气
硼氢化钠(NaBH4) 是研究最广泛的储氢材料之一;
已知: i.B的电负性为2.0 H的电负性为2.1
ii.25℃下NaBH4 在水中的溶解度为55g,NaBO2在水中的溶解度为0.28g
(3)向NaBH4 水溶液中加入催化剂Ru/NGR后,能够迅速反应,生成偏硼酸钠(NaBO2) 和氢气。写出该反应的化学方程式
(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR 活性的影响时,发现B 点后(见下图)增加NaBH4的浓度,制氢速率反而下降,推断可能的原因是
(5)用惰性电极电解NaBO2 溶液可制得NaBH4, 实现物质的循环使用,制备装置如图所示。
①钛电极的电极反应式是
②电解过程中,阴极区溶液pH
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10 . 和是两种造成温室效应的主要气体,高温下可发生干重整反应进行综合利用,反应过程的能量变化如图所示:
(1)干重整主反应的热化学方程式为_____ (用、、表示反应热),反应速率由反应决定_____ (填“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)反应器中还同时存在副反应:
①下图表示投料比为时,不同温度下的反应结果,下列说法中正确的是_____ 。(填字母)
A.加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
B.,升温更有利于主反应,主反应先达到平衡
C.始终低于,与副反应有关
②体系中会发生积炭反应,为研究其热效应,还需要利用反应_____ 的。
③添加一定量的载氧剂,可避免积炭反应发生,增大的值,推测可能发生的反应,写出化学反应方程式_____ 。
(3)文献中指出和可以发生反应生成和,且反应进行程度较大,但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据,从平衡角度阐明理由_____ 。
(1)干重整主反应的热化学方程式为
(2)反应器中还同时存在副反应:
①下图表示投料比为时,不同温度下的反应结果,下列说法中正确的是
A.加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
B.,升温更有利于主反应,主反应先达到平衡
C.始终低于,与副反应有关
②体系中会发生积炭反应,为研究其热效应,还需要利用反应
③添加一定量的载氧剂,可避免积炭反应发生,增大的值,推测可能发生的反应,写出化学反应方程式
(3)文献中指出和可以发生反应生成和,且反应进行程度较大,但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据,从平衡角度阐明理由
化学键 | ||||
键能 | 1072 | 436 | 413 | 464 |
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