煤的气化在煤化工业中占有重要地位，至今仍然是化学工业的重要组成部分。（1）已知H2（g）、...

（14分）煤的气化在煤化工业中占有重要地位，至今仍然是化学工业的重要组成部分。

（1）已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8 kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。请写出甲醇(CH3OH)不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________。

（2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K)

①由表中数据判断△H_______0（填“>”、“=”或“<”）

②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，4min达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，此时的温度为________，则反应速率v(H2)=__________。

（3）T℃时，在t0时刻，合成甲醇反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡，若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的½，在t2时刻又达到新的平衡，请在图中用曲线表示t1～t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其他条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

煤的气化在煤化工业中占有重要地位，至今仍然是化学工业的重要组成部分。

（1）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热分别为-285.8 kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。请写出CH3OH（l）完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：___________________。

（2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）　 △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）

①该反应的平衡常数的表达式是____________，由表中数据判断△H_________0（填“>”、“=”或“<”）

②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，4min达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，此时的温度为____________，则反应速率v（H2）=_____________。

（3）T℃时，在t0时刻，合成甲醇反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）达到平衡，若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的½，在t2时刻又达到新的平衡，请在图中用曲线表示t1～t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其他条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

（4）如果用CH3OH和空气作燃料电池，用KOH作电解质溶液，请写出该燃料电池的负极的电极反应式________________________。

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甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

已知①常压下反应的能量变化如图所示。

②

③CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=－280kJ/mol

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　 ΔH=－284kJ/mol

H2O(l)===H2O(g) ΔH=+ 44kJ/mol

请回答下列问题：

(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式_________________________。

(2)H—O键的键能x为_________kJ/mol。

(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为_________kJ/mol。

(4)在________(填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。

(5)某兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH )3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。装置如右图所示。

①写出甲池的A极电极反应式：______________________。

②若乙池实验时污水中离子浓度较小，导电能力较差，净水效果不好，此时应向污水中加入适量的_______。

A．H2SO4

B．BaSO4

C．Na2SO4

D．NaOH

E．CH3CH2OH

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从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题：

（1）从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫（COS）会引起催化制中毒，大气污染等问题。

①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_________________________________。

②羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) ΔH=+7kJ·mol-1，已知反应中部分物质的键能数据如下：

则CO分子中的碳氧键的键能为_________________。

（2）羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)。T℃时，将0.30 molCOS(g)与0.50mol H2O(g)充入10L的恒容密闭容器中，30 s后反应达到平衡状态，此时H2S的物质的量分数为0.30。

①0~30 s内，COS的平均反应速率v(COS)=___________，该反应的平衡常数K=__________(保留3位有效数字)。

②向反应容器中再分别充入下列气体，能使COS的转化率增大的是_________(填字母)。

A.COS　　　　　　 B.H2O　　　　　　 C.H2S　　　　　　 D.CO2

（3）将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中，溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。

①由图中信息可知，0~t1时间段内，一定发生的反应是__________________________(用离子方程式表示)。

②t1时刻后，溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变，其原因是__________________________________。

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二甲醚不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。现代工业上可通过煤化工的产物CO和H2来合成二甲醚，其主要反应为：

（ⅰ）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　　　 △H= －90.1kJ·mol－1

（ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H= －24.5kJ·mol－1

（1）写出CO和H2来直接合成二甲醚的热化学方程式________。

（2）温度T时，在容积为2.00L的某密闭容器中进行上述反应（ⅰ），反应过程中相关数据如图1所示。

①下列说法能表明反应已达到平衡状态的是______。

a.容器中气体的压强不再变化　　　　　　　　 b.混合气体的密度不再变化

c.混合气体的平均相对分子质量不再变化　 d.2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)

②该化学反应0~10min的平均速率υ(H2)=_____。

③其他条件不变时，15mim时再向容器中加入等物质的量的CO和H2，则H2的转化率____（填增大、不变或减小）。

④对应气相反应，常用某组分（B）的平衡压强（pB）代替某物质的量浓度（cB）表示平衡常数（以Kp表示），其中，pB=p总×B的体积分数；若在T时平衡气体总压强为p总，则该反应Kp=_____。

⑤图2表示氢气转化率随温度变化的趋势，请解释T0后氢气转化率的变化原因__________。

（3）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为__________。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加12.8g时，理论上消耗二甲醚的质量为_________g。（精确到0.01）

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氨在国民经济中占有重要地位。

（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1 mol NH₃，放出46.1 kJ的热量。

① 工业合成氨的热化学方程式是________。

② 已知：

N₂ (g)2N (g)

H₂ (g)2H (g)

则断开1 mol N－H键所需的能量是_______kJ。

（2）下表是当反应器中按n(N₂):n(H₂)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线。

① 曲线a对应的温度是________。

② 关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________（填字母）。

A. 及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率

B. 加催化剂能加快反应速率且提高H₂的平衡转化率

C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)= K(Q) >K(N)

③ M点对应的H₂转化率是________。

（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：

4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g)。

则该燃料电池的负极反应式是________。

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煤炭气化作为洁净煤利用的核心技术，是影响煤化工系统效率、污染物及温室气体排放的关键。工业生产中主要的气化方式包括纯水气化、CO2气化和纯氧气化，反应如下：

i.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　　 ΔH=+119kJ·mol-1

ii.C(s)+CO2(g)2CO(g)　　 ΔH=+162kJ·mol-1

iii.C(s)+O2(g)CO(g)　　 ΔH=-123kJ·mol-1

iv.C(s)+ O2(g)CO2(g)　　 ΔH=-409kJ·mol-1

(1)均相水煤气反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的ΔH__。

(2)图1是不同气化方式得到的合成气成分，图2是温度对碳转化率的影响(碳转化率是指气化得到气体中的碳占入炉原料煤中碳的质量分数)。

①气化过程中不同氧化剂的配比会对合成气的成分造成很大影响，为了提高合成气的氢碳比，生产中应该适当提高__在氧化剂中的比例。

②若使用混合氧化剂进行气化，最佳气化温度是___℃。温度升高纯氧气化的碳转化率降低，原因是___。

③工业上常在压强200kPa的条件下进行气化，压强过高过低都不利于气化的进行，可能的原因是__。

④T℃时，向容积可变的恒压密闭容器中加入20g燃煤(含碳84%)和2molH2O(g)模拟纯水气化反应，起始容积为2L。一段时间达到平衡后，测得容器内H2为1mol。则该温度下C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数K=__。

(3)煤的气化中可以利用CO2捕集技术实现CO2的综合利用。用石墨电极电解CO2制CH3CH2OH的原理示意图如图：

①b为电源的___(填“正”或“负”)极。

②生成CH3CH2OH的电极反应式为___。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

（1）已知反应NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是________。

A．图中A→B的过程为放热过程

B．1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1mol CO2 的键能总和

C．该反应为氧化还原反应

D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1mol NO(g) 和1mol CO2(g)的总能量

（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①由图推测该反应的△H___0（填“>”或“<”），理由为________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp=_________kPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=___________，在下左图上标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为__________（填字母代号）。

（3）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。

①收集到(CH3)4NOH的区域是______(填a、b、c或d)。

②写出电解池总反应(化学方程式)___________________________。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

（1）已知反应NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是________。

A．图中A→B的过程为放热过程

B．1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1mol CO2 的键能总和

C．该反应为氧化还原反应

D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1mol NO(g) 和1mol CO2(g)的总能量

（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①由图推测该反应的△H___0（填“>”或“<”），理由为________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp=_________kPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=___________，在下左图上标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为__________（填字母代号）。

（3）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。

①收集到(CH3)4NOH的区域是______(填a、b、c或d)。

②写出电解池总反应(化学方程式)___________________________。

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