題目列表(包括答案和解析)
“富煤、貧油、少氣”是我國能源發(fā)展面臨的現(xiàn)狀。隨著能源的日益緊張,發(fā)展“煤化工”對我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈之一。
“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出熱值很高的煤炭合成氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol–1 ①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol–1 ②
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= _________kJ·mol–1。在標準狀況下,33.6 L的煤炭合成氣(設(shè)全部為CO和H2)與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移______mole-。
(2)在一恒容的密閉容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①下列情形能說明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_______
a.體系壓強保持不變
b.密閉容器中CO、H2、CH3OH(g)3種氣體共存
c.CH3OH與H2物質(zhì)的量之比為1:2
d.每消耗1 mol CO的同時生成2molH2
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
A、B兩點的平衡常數(shù)_____(填“前者”、“后者”或“一樣”)大; 達到A、C兩點的平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是_____________(答出兩點即可)。
(3)工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池,是用煤炭氣(CO、H2)作負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為正極燃氣,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質(zhì),以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的。負極的電極反應(yīng)式為:CO + H2-4e- + 2CO32-= 3CO2+H2O;則該電池的正極反應(yīng)式為____________。
“富煤、貧油、少氣”是我國能源發(fā)展面臨的現(xiàn)狀。隨著能源的日益緊張,發(fā)展“煤化工”對我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈之一。
“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出熱值很高的煤炭合成氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol–1 ①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol–1 ②
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= _________kJ·mol–1。在標準狀況下,33.6 L的煤炭合成氣(設(shè)全部為CO和H2)與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移______mole-。
(2)在一恒容的密閉容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①下列情形能說明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_______
a.體系壓強保持不變
b.密閉容器中CO、H2、CH3OH(g)3種氣體共存
c.CH3OH與H2物質(zhì)的量之比為1:2
d.每消耗1 mol CO的同時生成2molH2
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
A、B兩點的平衡常數(shù)_____(填“前者”、“后者”或“一樣”)大;達到A、C兩點的平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是_____________(答出兩點即可)。
(3)工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池,是用煤炭氣(CO、H2)作負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為正極燃氣,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質(zhì),以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的。負極的電極反應(yīng)式為:CO + H2-4e- + 2CO32-= 3CO2+H2O;則該電池的正極反應(yīng)式為____________。
(14分) “潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達122500~16000 kJ·m-3的煤炭氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1 、
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1 ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1 ③
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)=H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。標準狀況下的煤炭氣(CO、H2)33.6 L與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移 mol e-。
(2)工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池,是用煤炭氣(CO、H2)作負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體在正極反應(yīng),用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質(zhì),以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的。負極的電極反應(yīng)式為:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;則該電池的正極反應(yīng)式為 。
(3)密閉容器中充有10mol CO與20 mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示。
①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài),此時在A點時容器的體積為VAL,則該溫度下的平衡常數(shù)K= ;A、B兩點時容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)總:n(B)總= 。
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。
A 降溫 B 加壓 C 使用催化劑 D 將甲醇從混合體系中分離出來
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