【題目】天然氣水蒸汽重整法是工業(yè)上生產(chǎn)氫氣的重要方法,反應(yīng)在 400℃以上進(jìn)行。l 00kPa 時,在反應(yīng)容器中通入甲烷與為水蒸汽體積比為1 : 5的混合氣體,發(fā)生下表反應(yīng)。
反應(yīng)方程式 | 焓變△H(kJ/mol) | 600℃時的平衡常數(shù) |
①CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g) | a | 0.6 |
②CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g) | +165.0 | b |
③CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2 (g) | -41.2 | 2.2 |
請回答下列下列問題:
(1)上表中數(shù)據(jù) a=__________; b= ___________ 。
(2)對于反應(yīng)②,既能加快反應(yīng)又能提高CH4轉(zhuǎn)化率的措施是_____________。
A.升溫 B.加催化劑 C.加壓 D.吸收CO2
(3)下列情況能說明容器中各反應(yīng)均達(dá)到平衡的是___________。
A.體系中H2O與CH4物質(zhì)的量之比不再變化
B.體系中H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
C.生成n 個CO2的同時消耗2n個H2O
D. v正(CO)= v逆(H2)
(4)工業(yè)重整制氫中,因副反應(yīng)產(chǎn)生碳會影響催化效率,需要避免溫度過高以減少積碳。該體系中產(chǎn)生碳的反應(yīng)方程式為 _______________。
(5)平衡時升溫,CO含量將_________(選填“增大”或“減小”)。
(6)一定溫度下 ,平衡時測得體系中 CO2和H2的物質(zhì)的量濃度分別是0.75mo l/L、4.80mol/L , 則此時體系中CO 物質(zhì)的量濃度是_______ mol/L。
(7)改變上述平衡體系的溫度,平衡時H2O與CH4物質(zhì)的量之比[]值也會隨著改變,在圖中畫出其變化趨勢。________________
【答案】+206.2 1.32 A AB CH4 C+2H2 增大 0.6
【解析】
⑴第②個方程式減去第③個方程式,方程式相減,平衡常數(shù)相除。
⑵根據(jù)影響反應(yīng)速率和平衡移動的規(guī)律進(jìn)行分析,但是要同時滿足:既能加快反應(yīng)又能提高CH4轉(zhuǎn)化率;
⑶根據(jù)正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度保持不變及由此衍生的其他物理量進(jìn)行分析;
⑷甲烷分解生成碳和氫氣;
⑸平衡時升溫,對反應(yīng)①是平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,對反應(yīng)③是平衡向吸熱反應(yīng)即逆向移動。
⑹根據(jù)得失電子守恒計算c(CO)平衡時濃度。
⑺反應(yīng)容器中通入甲烷與為水蒸汽體積比為1 : 5的混合氣體,當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時H2O與CH4物質(zhì)的量之比,開始改變上述平衡體系的溫度,對①和②平衡向吸熱反應(yīng)移動即正向移動,對③平衡逆向移動,因此增大。
⑴第②個方程式減去第③個方程式得到a = +165.0(41.2) =+ 206.2,方程式相減,平衡常數(shù)相除,因此,解得b =1.32;故答案為:+206.2;1.32。
⑵對于反應(yīng)②,
A.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫,速率加快,平衡正向移動,CH4轉(zhuǎn)化率增大,故A符合題意;
B.加催化劑,加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,故B不符合題意;
C.加壓,加快反應(yīng)速率,但平衡向體積減小方向即逆向移動,CH4轉(zhuǎn)化率減小,故C不符合題意;
D.吸收CO2,生成物濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故D不符合題意;
綜上所述,答案為A。
⑶A.體系中H2O與CH4物質(zhì)的量之比不再變化,則達(dá)到平衡,故A符合題意;
B.體系中H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變,則達(dá)到平衡,故B符合題意;
C.生成n 個CO2的同時消耗2n個H2O,都是正方向,同一個方向,不能說明達(dá)到平衡,故C不符合題意;
D.υ正(CO)= υ逆(H2),反應(yīng)體系中CO與H2的比例不清楚,因此不能說明達(dá)到平衡,故D不符合題意;
綜上所述,答案為AB。
⑷該體系中產(chǎn)生碳的反應(yīng)主要是甲烷分解生成碳和氫氣,其方程式為CH4 C+2H2;
故答案為:CH4 C+2H2;
⑸反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),反應(yīng)③是放熱反應(yīng),平衡時升溫,對反應(yīng)①是平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,對反應(yīng)③是平衡向吸熱反應(yīng)即逆向移動,因此CO含量將增大;
故答案為:增大。
⑹一定溫度下 ,平衡時測得體系中 CO2和H2的物質(zhì)的量濃度分別是0.75 molL1、4.80 molL1,根據(jù)得失電子守恒,CH4到CO2升高8價,CH4到CO升高6價,甲烷或水到H2降低2個價態(tài),因此8×0.75 molL1 +6c(CO) =2×4.80 molL1,解得c(CO) =0.6 molL1;
故答案為:0.6;
⑺反應(yīng)容器中通入甲烷與為水蒸汽體積比為1:5的混合氣體,當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時H2O與CH4物質(zhì)的量之比,開始改變上述平衡體系的溫度,對①和②平衡向吸熱反應(yīng)移動即正向移動,對③平衡逆向移動,因此增大,在圖中畫出其變化趨勢為;
故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)既不屬于同系物,也不屬于同分異構(gòu)體的是( )
A.CH3-CH2-CH3和CH3-CH2-CH2-CH3
B.CH3CH2CH=CH2和
C.和
D.乙酸和甲酸甲酯
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【題目】NH4HCO3的分解溫度是 35℃。以氯化鉀和制取二氧化鈦的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)鐵紅顏料和過二硫酸銨等,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
(1)氣體x是_________,反應(yīng) I 需控制反應(yīng)溫度低于35℃ , 其目的是_______。
(2)反應(yīng)I的離子方程式為 ___________,FeCO3灼燒的反應(yīng)方程式為 __________。
(3)各物質(zhì)的溶解度曲線如圖,晶體z是____,簡述反應(yīng)III發(fā)生的原因 ________,工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)III的過程中加入一定量的乙醇,其目的是_____________。
(4)反應(yīng)IV 常用于生產(chǎn)(NH4)2S2O8 (過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極,氣體y是__________,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_______________ 。
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【題目】下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不反應(yīng)的是( )
① ② ③(CH3)3C—CHBr2 ④CHCl2—CHBr2 ⑤ ⑥CH3Cl
A. ①③⑥B. ②③⑤C. ②④D. 全部
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【題目】NaBH4燃料電池具有理論電壓高、能量密度大等優(yōu)點(diǎn)。以該燃料電池為電源電解精煉銅的裝置如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.離子交換膜應(yīng)為陽離子交換膜,Na+由左極室向右極室遷移
B.該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為BH4+8OH--8e-=BO2-+6H2O
C.電解池中的電解質(zhì)溶液可以選擇CuCl2溶液
D.每消耗2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,A電極的質(zhì)量減輕12.8g
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【題目】如圖,矩形OABC中,OA、OC分別在平面直角坐標(biāo)系x軸、y軸的正半軸上,點(diǎn)D在AB上,將△CDB沿著CD翻折,點(diǎn)B恰好落在OA的中點(diǎn)E處,若四邊形OCDA的面積為,則直線ED的解析式為( 。
A. B. C. D.
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【題目】有機(jī)物在醫(yī)藥合成中有著廣泛的用途。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的( )
A.該化合物中含氧官能團(tuán)為酯基
B.該化合物中的所有碳原子一定處于同一平面內(nèi)
C.該化合物可發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)
D.該化合物的同分異構(gòu)體中,苯環(huán)上有兩個取代基的共3種
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【題目】氨是一種重要的化工產(chǎn)品。
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol NH3的體積約為________L。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取NH3的化學(xué)方程式為______________。
(3)收集NH3應(yīng)使用________法,要得到干燥的NH3可選用___做干燥劑。
(4)壓強(qiáng)對合成氨反應(yīng)具有重要的影響。下表是反應(yīng)達(dá)到平衡時壓強(qiáng)與 NH3 含量的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
壓強(qiáng)MPa | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
NH3含量(體積分?jǐn)?shù)%) | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
從表中數(shù)據(jù)可以推斷:隨著壓強(qiáng)增大,平衡時NH3含量隨之___(填字母)。
A.增大 B.減小 C.先增大再減小 D.不變
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【題目】Calanolide A是一種抗HIV藥物,其結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示。已知:碳原子上連有4個不同的原子或基團(tuán)時,該碳稱為手性碳。下列關(guān)于Calanolide A的說法不正確的是( )
A.分子中有3個手性碳原子
B.分子中有5種含氧官能團(tuán)
C.能發(fā)生消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
D.1molCalanolide A最多消耗2molNaOH或5molH2
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