【題目】科學家開發(fā)出一種潔凈煤技術(shù),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)出高熱值的煤炭氣,其主要成分是COH2。氣化爐中主要反應有:C(s)+ +H2O (g) =CO(g)+H2(g) H= +131.3 kJmol-1

CO(g)+H2O(g) =CO2(g)+H2(g) H= — 41.2kJmol-1

1氣化爐中CO2C反應轉(zhuǎn)化為CO,該反應的熱化學方程式是 __________________________________。

2用煤炭氣合成甲醇的反應為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密閉容器中,將COH2按物質(zhì)的量12混合反應,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示:

①生成甲醇的反應為_______(填放熱吸熱)。

②圖中兩條曲線分別表示壓強為0.1MPa5.0MPaCO轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化,其中代表壓強是5.0MPa的曲線是____________“A”“B”)。

③在不改變反應物用量的前提下,為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施有 _______________________ 。

④壓強為0.1MPa、溫度為200℃時,平衡混合氣中甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)是 _______________。

3某新型電池以熔融碳酸鹽作電解質(zhì),在650℃下工作,負極通入煤炭氣,正極通入空氣與CO2的混合氣.電池的正極反應式為O2+2CO2+4e-=2CO32—,負極反應式為 ____________________________________

【答案】 C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJmol-1 放熱 A 降溫、加壓 25% H2+CO32--2e-=H2O+CO2 CO+CO32--2e-= 2CO2

【解析】⑴. 已知① C(s)+ +H2O (g) =CO(g)+H2(g) H= +131.3 kJmol-1

CO(g)+H2O(g) =CO2(g)+H2(g) H= 41.2kJmol-1,利用蓋斯定律將①-②可得:C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJmol-1,故答案為:C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJmol-1;

⑵. ①. 由圖象可知,隨溫度的升高CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明升溫時平衡逆向移動,則正反應為放熱反應,故答案為:放熱;

②. 從反應方程式可知,該反應為氣體體積減小的反應,所以壓強增大時平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大即轉(zhuǎn)化率高的壓強大,故答案為:A

③. 為提高CO的轉(zhuǎn)化率,即要使平衡正向移動,根據(jù)反應方程式可知,增大壓強可以使平衡正向移動,又因該反應是放熱反應,所以降低溫度也可以使平衡正向移動,故答案為:降溫、加壓

④. 在密閉容器中,將COH2按物質(zhì)的量1:2混合,設(shè)起始時加入CO amol,則加入H2 2amol,結(jié)合圖象可知,壓強為0.1MPa、溫度為200℃時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5,則根據(jù)三段式法有:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

起始(mol) a 2a 0

轉(zhuǎn)化(mol) 0.5a a 0.5a

平衡(mol) 0.5a a 0.5a

所以平衡混合氣中甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)是×100%=25%,故答案為:25%

⑶. 煤炭氣的主要成分是COH2,則該新型電池的總反應為:①O2+2CO=2CO2和②2H2+O2=2H2O,因該電池的正極反應式為③O2+2CO2+4e=2CO32,根據(jù)負極反應式=電池總反應式-正極反應式,①-③可得:2CO+2CO324e=4CO2,化簡得CO+CO322e=2CO2,②-③可得:2H2+2CO324e=2H2O+2CO2,化簡得H2+CO322e=H2O+CO2

故答案為:H2+CO322e=H2O+CO2、CO+CO322e=2CO2。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】下列反應屬于氧化還原反應的是

A. Na2CO3+2HCl=Na2CO3+CO2↑+H2O B. H2O+CO2=H2CO3

C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 D. 2Al(OH)3Al2O3+3H2O

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【題目】下列物質(zhì)中既能導電,又屬于強電解質(zhì)的一組物質(zhì)是(

A.石墨、醋酸溶液、食鹽晶體

B.熔融狀態(tài)的KOH、熔融狀態(tài)的NaCl

C.H2SO4、NaOH溶液、純HNO3

D.液氨、石灰水、水銀

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列行為不符合實驗安全要求的是(

A.熄滅酒精燈時,用燈帽蓋滅

B.點燃氫氣前,先進行驗純操作

C.配制稀硫酸時,將濃硫酸緩慢倒入水中并不斷攪拌

D.大量氯氣泄漏時,迅速離開現(xiàn)場并盡量往低處去

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,下列溶液中各粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是

A.0.1 mol/L pH為4的NaHB溶液中:c(HB)>c(H2B)>c(B2-)

B.相同條件下,pH=5的NH4Cl溶液、CH3COOH溶液、稀鹽酸三種溶液中由水電離出的c(H):>>

C.0.2 mol/L的NaHCO3溶液與0.3 mol/L的Ba(OH)2溶液等體積混合,所得溶液中:c(OH)>c(Ba2+)>c(Na)>c(H)

D.等物質(zhì)的量濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO)=c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】苯甲酸廣泛應用于制藥和化工行業(yè),某同學嘗試用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。

制備苯甲酸和回收未反應的甲苯

反應原理:

1步:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應一段時間后停止反應;

2步:過濾反應混合物,得到濾液;經(jīng)過操作Ⅰ,得到有機層和水層;

3步:向有機層中加無水Na2SO4,過濾,經(jīng)過操作Ⅱ,得到無色液體A

4步:向水層加入濃鹽酸酸化,蒸發(fā)濃縮,冷卻,過濾,得到白色固體B;

已知:

相對分子質(zhì)量

熔點

沸點

密度

溶解度

甲苯

92

95℃

110.8℃

0.8669g·mL1

極微溶于水

苯甲酸

122

122.4℃

249℃

1.2659 g·mL1

0.3g (25℃時)

6.9g (95℃時)

1操作Ⅰ所用的玻璃儀器有燒杯和______________,操作________________。

23步中加入無水Na2SO4的目的是_____________________,無色液體A_______。

提純粗苯甲酸

該同學利用重結(jié)晶的方法對得到的B進行提純。重結(jié)晶的過程:加熱溶解→趁熱抽濾→冷卻結(jié)晶→抽濾→洗滌→干燥→純苯甲酸。(注:抽濾裝置如圖所示,主要儀器有A布氏漏斗,B抽濾瓶,抽氣泵等)

3白色固體B中的雜質(zhì)是____________。

4趁熱抽濾得到的濾液放置冷卻可以結(jié)晶出純凈的苯甲酸晶體,為了得到更多的苯甲酸,是不是溫度越低越好并說明理由______(填“是”或“不是”),理由__________________________________________________________。

5使用抽濾裝置比普通過濾裝置的優(yōu)點是_______________________________________

6實驗中取甲苯10.0 mL,制得苯甲酸8.0g,本次實驗中苯甲酸的產(chǎn)率為____________(結(jié)果保留到小數(shù)點后一位)。

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【題目】下列物質(zhì)中,既含有氯分子,又含有氯離子的是(

A.氯氣B.氯水C.鹽酸D.氯化鈉

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【題目】以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應正確的是( 。

氧化物

環(huán)境問題

主要來源

A

CO2

酸雨

化石燃料的燃燒

B

CO

CO中毒

汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒

C

NO2

溫室效應

工廠廢氣的排放

D

SO2

光化學煙霧

汽車尾氣的排放


A.A
B.B
C.C
D.D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物,實現(xiàn)碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化,對開發(fā)新能源和降低碳排放意義重大。

(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJmol—1

②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l) △H2=-128.3kJmol—1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJmol—1

寫出由甲烷和氧氣合成液態(tài)甲醇的熱化學方程式_____________________。

(2)若利用反應來制備氫氣為了探究溫度、壓強對反應的影響,設(shè)計以下三組對比實驗(溫度為400℃500℃,壓強為101kPa404kPa)。

實驗序號

溫度/℃

壓強/kPa

CH4初始濃度/ mol·L—1

H2O初始濃度/ mol·L—1

1

400

101

3.0

7.0

2

T

101

3.0

7.0

3

400

P

3.0

7.0

Ⅰ、實驗1、實驗2和實驗3比較,反應開始時正反應速率最快的是_________;平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率最小的是_________。

Ⅱ、實驗2和實驗3相比,其平衡常數(shù)關(guān)系K2______K3(填“>”、“<”“=”)。

(3)科學家提出由CO2制取碳(C)的太陽能工藝如圖1所示.

①“重整系統(tǒng)發(fā)生的反應中n(FeO)∶n(CO2)=6∶1,則FexOy的化學式為______;

②“熱分解系統(tǒng)中每分解l mol FexOy,同時生成標準狀況下氣體體積為_______。

(4)pC類似pH,是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用負對數(shù)值。如某溶液中溶質(zhì)的濃度為1×10—2molL—1,則該溶液中溶質(zhì)的pC=﹣lg(1×10—2)=2。上圖225℃H2CO3溶液的pC﹣pH。請回答下列問題:

0<pH<4時,H2CO3溶液中主要存在的離子是___________

8<pH<10時,溶液中HCO3pC值不隨著pH增大而減小的原因是____;

H2CO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1_______________

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