竖炉冶铁工艺流程如图，使天然气产生部分氧化，并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4（g...

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

竖炉冶铁工艺流程如图，使天然气产生部分氧化，并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)，催化反应室发生的反应为：

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g) ∆H₁=+216 kJ/mol；

CH₄(g)+ CO₂(g)2CO(g) + 2H₂(g) ∆H₂=+260 kJ/mol

（不考虑其他平衡的存在），下列说法正确的是（    ）

A．增大催化反应室的压强，甲烷的转化率减小

B．催化反应室需维持在550～750℃，目的仅是提高CH₄ 转化的速率

C．设置燃烧室的主要目的是产生CO₂和水蒸气作原料气与甲烷反应

D．若催化反应室中平衡时，容器中c(CH₄)=a mol·L^－1, c(CO)=b mol·L^－1,c(H₂)=c mol·L^－1

则通入催化反应室的CH₄的物质的量为a+(b+c)/4

高三化学选择题简单题查看答案及解析

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示：

（1）催化反应室发生的反应为：

ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H=+206kJ/mol

ⅱ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　 △H=+247kJ/mol。

① 催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，则该反应的△H=____。

② 催化反应室的温度通常需维持在550～750℃之间，从化学反应速率角度考虑，其主要目的是________。

③ 在催化反应室中，若两反应达到平衡时，容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol，n(H2)=0.5mol，则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol（不考虑副反应）。

（2）还原反应室发生的反应为：

ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　　 △H=-25kJ/mol

ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)　 △H=+98kJ/mol

① 下列措施中能使反应i平衡时增大的是______（填字母）。

A．增大压强　　 B．降低温度　　 C．充入一定量氮气　　 D．增加Fe2O3(s)用量

E．增大CO的浓度　　　　　　　　 F．加入合适的催化剂

②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64), CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量)，则CO的转化率为_______。

③天然气竖炉冶铁相对于传统焦炭冶铁，该冶铁工艺的优点是_________。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程发生的反应有：①2Fe3++Fe=3Fe2+

②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+

③________________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示：

（1）催化反应室发生的反应为：

ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H=+206kJ/mol

ⅱ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　 △H=+247kJ/mol。

① 催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，则该反应的△H=____。

② 催化反应室的温度通常需维持在550～750℃之间，从化学反应速率角度考虑，其主要目的是________。

③ 在催化反应室中，若两反应达到平衡时，容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol，n(H2)=0.5mol，则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol（不考虑副反应）。

（2）还原反应室发生的反应为：

ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　　 △H=-25kJ/mol

ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)　 △H=+98kJ/mol

① 下列措施中能使反应i平衡时增大的是______（填字母）。

A．增大压强　　 B．降低温度　　 C．充入一定量氮气　　 D．增加Fe2O3(s)用量

E．增大CO的浓度　　　　　　　　 F．加入合适的催化剂

②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64), CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量)，则CO的转化率为_______。

③天然气竖炉冶铁相对于传统焦炭冶铁，该冶铁工艺的优点是_________。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程发生的反应有：①2Fe3++Fe=3Fe2+

②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+

③________________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol．

（1）反应物能量总和_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．

（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量_____889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）

（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是_____．

（4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．

①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，通入甲烷的这个电极是_____（填“正极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为：__________________．

②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

Ⅰ．煤制天然气的工艺流程简图如下：

（1）反应Ⅰ：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH =+135 kJ·mol−1，通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用：___________________________。

（2）反应Ⅱ：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH=−41 kJ·mol−1。如图表示不同温度条件下，煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比（水蒸气与CO物质的量之比）与CO平衡转化率的变化关系。

①判断T1、T2和T3的大小关系：______________。（从小到大的顺序）

②若煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比为0.8，经煤气化反应Ⅰ和水气变换反应Ⅱ后，得到CO与H2的物质的量之比为1∶3，则反应Ⅱ应选择的温度是_______（填“T1”或“T2”或“T3”）。

（3）①甲烷化反应Ⅳ发生之前需要进行脱酸反应Ⅲ。煤经反应Ⅰ和Ⅱ后的气体中含有两种酸性气体，分别是H2S和_______。

②工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐，该反应的离子方程式是__________。

Ⅱ．利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品，在能源和环境上的意义重大。该技术中的化学反应为：

CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g)　 ΔH>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：

（4）过程Ⅱ，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________。

（5）假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全，下列说法正确的是_______。（(填序号)

a．过程Ⅰ和过程Ⅱ中均含有氧化还原反应

b．过程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3

c．若过程Ⅰ投料=1，可导致过程Ⅱ中催化剂失效

（6）一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g)，发生反应CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g)　 ΔH>0，实验测得，反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下，此反应的ΔH=________________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

I、煤制天然气的工艺流程简图如下：

⑴反应I：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH = +135 kJ·mol－1，通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用：___________________________。

⑵反应II：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH = −41 kJ·mol－1。如图表示不同温度条件下，煤气化反应I发生后的汽气比（水蒸气与CO物质的量之比）与CO平衡转化率的变化关系。

① 判断T1、T2和T3的大小关系：______________。（从小到大的顺序）

② 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8，经煤气化反应I和水气变换反应II后，得到CO与H2的物质的量之比为1:3，则反应II应选择的温度是_______（填“T1”或“T2”或“T3”）。

⑶① 甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体，分别是H2S和_______。

② 工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐，该反应的离子方程式是_______。

II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品，其能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为：

CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g) 　　 H>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：

⑷过程II，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________。

⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全，下列说法正确的是_______。（(填序号)

a．过程I和过程II中均含有氧化还原反应

b．过程II中使用的催化剂为Fe3O4 和CaCO3

c．若过程I投料，可导致过程II中催化剂失效

（6）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g)，发生反应CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g)　 H>0，实验测得，反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下，此反应的H=________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

I、煤制天然气的工艺流程简图如下：

⑴反应I：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH = +135 kJ·mol－1，通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用：___________________________。

⑵反应II：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH = −41 kJ·mol－1。如图表示不同温度条件下，煤气化反应I发生后的汽气比（水蒸气与CO物质的量之比）与CO平衡转化率的变化关系。

① 判断T1、T2和T3的大小关系：______________。（从小到大的顺序）

② 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8，经煤气化反应I和水气变换反应II后，得到CO与H2的物质的量之比为1:3，则反应II应选择的温度是_______（填“T1”或“T2”或“T3”）。

⑶① 甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体，分别是H2S和_______。

② 工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐，该反应的离子方程式是_______。

II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品，其能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为：

CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g) 　　 H>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：

⑷过程II，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________。

⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全，下列说法正确的是_______。（(填序号)

a．过程I和过程II中均含有氧化还原反应

b．过程II中使用的催化剂为Fe3O4 和CaCO3

c．若过程I投料，可导致过程II中催化剂失效

（6）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g)，发生反应CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g)　 H>0，实验测得，反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下，此反应的H=________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

I、煤制天然气的工艺流程简图如下：

⑴反应I：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH = +135 kJ·mol－1，通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用：___________________________。

⑵反应II：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH = −41 kJ·mol－1。如图表示不同温度条件下，煤气化反应I发生后的汽气比（水蒸气与CO物质的量之比）与CO平衡转化率的变化关系。

① 判断T1、T2和T3的大小关系：______________。（从小到大的顺序）

② 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8，经煤气化反应I和水气变换反应II后，得到CO与H2的物质的量之比为1:3，则反应II应选择的温度是_______（填“T1”或“T2”或“T3”）。

⑶① 甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体，分别是H2S和_______。

② 工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐，该反应的离子方程式是_______。

II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品，其能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为：

CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g) 　　 H>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：

⑷过程II，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________。

⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全，下列说法正确的是_______。（(填序号)

a．过程I和过程II中均含有氧化还原反应

b．过程II中使用的催化剂为Fe3O4 和CaCO3

c．若过程I投料，可导致过程II中催化剂失效

（6）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g)，发生反应CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g)　 H>0，实验测得，反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下，此反应的H=________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析