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“費(fèi)托合成”是由1925年德國(guó)化學(xué)家弗朗茲?費(fèi)歇爾和漢斯?托羅普施所開發(fā)的.其原理是以一氧化碳和氫氣的混合氣體為原料,在催化劑和適當(dāng)條件下,合成液態(tài)的烴或碳?xì)浠衔铮懊洪g接液化技術(shù)”首創(chuàng)了高溫漿態(tài)床費(fèi)托合成工藝,實(shí)現(xiàn)了煤間接液化的高油品收率和高能量利用效率.
(1)已知:C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)ΔH1=-110.5kJ?mol-1
C(s)+2H2(g)═CH4(g)ΔH2=-74.8kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)ΔH3=-285.8kJ?mol-1
H2O(g)═H2O(l)ΔH4=-44kJ?mol-1
計(jì)算反應(yīng)CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)的ΔH=
-206.1
-206.1
kJ?mol-1,下列說(shuō)法能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
BD
BD
(填標(biāo)號(hào)).
A.v(CO)=3v(H2
B.單位時(shí)間內(nèi)斷裂2molH-O鍵的同時(shí)形成4molC-H鍵
C.c(CO)=c(H2O)
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
(2)T℃時(shí),在0.5L的恒容密閉器中充入1molCO與3molH2,于初始?jí)簭?qiáng)為160kPa下,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g),5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為50%.則0~5min內(nèi)CH4的反應(yīng)速率為
0.2
0.2
mol?L-1?min-1,CO的轉(zhuǎn)化率為
50
50
%,達(dá)到平衡后的Kp=
20
×
20
20
×
60
3
(kPa)-2
20
×
20
20
×
60
3
(kPa)-2
(以氣體分壓代入平衡常數(shù)表達(dá)式,列計(jì)算式即可)(kPa)-2
(3)費(fèi)托合成反應(yīng)生成的烴類化合物也可以設(shè)計(jì)成燃料電池,高溫燃料電池通過(guò)在電解質(zhì)中傳導(dǎo)O2-提供能量,排放尾氣中只有水蒸氣和二氧化碳,經(jīng)簡(jiǎn)單冷凝后可獲得高濃度二氧化碳,大幅降低了二氧化碳捕集成本.請(qǐng)寫出烴C3H6.在負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng):
C3H6+9O2--18e-=3H2O+3CO2
C3H6+9O2--18e-=3H2O+3CO2
;若放電時(shí),外電路中轉(zhuǎn)移6mol電子,則正極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為
33.6
33.6
L.

【答案】-206.1;BD;0.2;50;
20
×
20
20
×
60
3
(kPa)-2;C3H6+9O2--18e-=3H2O+3CO2;33.6
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    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(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)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( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59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(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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