水煤氣主要成分是CO和H2,在一定條件下能合成很多有用的有機物,請回答下列問題。
(1)合成氣制備過程存在以下反應
I.C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H2;
Ⅲ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H3;
△H3=△H1+△H2△H1+△H2(用含△H1、△H2的代數(shù)式表示)。
(2)在體積恒定的密閉容器中進行反應Ⅱ,其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如表:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
A.使純H2緩慢地通過過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.0250。
B.在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分數(shù)為0.0192。
根據(jù)表格數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果判斷:
①還原CoO(s)為Co(s)的傾向性,CO
大于
大于
H2(填“大于”或“小于”);②此實驗溫度T
<
<
830℃(填“>”、“<”或“=”)。(3)在容積為1L的密閉容器中進行反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖1是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關系。
①在上述三種溫度中,曲線Z對應的溫度是
270
270
℃。②利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應溫度下,反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)
4
4
(計算出數(shù)值)。③下列說法正確的是
BD
BD
(填字母)。A.隨著反應的進行,混合氣體的平均密度逐漸增大
B.當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,該反應達到化學平衡狀態(tài)
C.平衡后分離出甲醇可以增大正反應方向速率并使化學平衡向正反應方向移動
D.達到平衡后,按n(CO):n(H2)=1:2再充入原料氣體,再次達到平衡后,CH3OH的百分含量增大
(4)有人設想綜合利用太陽能將天然氣轉(zhuǎn)化為較易存運的甲醇,裝置如圖2,酸性工作環(huán)境時陽極反應的方程式為
CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
。【答案】△H1+△H2;大于;<;270;4;BD;CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:2難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3