利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径．（1...

（12分）利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H₂，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：

（1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH₄＋H₂O＝CO＋3H₂。部分物质的燃烧热数据如下表：

已知1 mol H₂O(g)转变为1 mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH₄和水蒸气在高温下反应的热化学方程式________。

（2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N₂、3 mol H₂，，此时N₂的转化率为a。则平衡时NH₃的浓度为________。

（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H₂可由以下两个反应获得：

C+H₂OCO+H₂     CH₄+H₂OCO+3H₂

假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H₂、反应③中H₂的转化率都为80%，计算至少需要焦炭________吨、甲烷________吨，

才能满足生产需要。

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利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H₂，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：

（1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH₄+H₂O      CO+3H₂。部分物质的燃烧热数据如下表：

已知1 mol H₂O(g)转变为1 mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH₄和水蒸气在高温下反应的热化学方程式。

（2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N₂、3 molNH₃，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时CH₄的转化率为a。则K和a的关系是K＝。

（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H₂可由以下两个反应获得：C+H₂OCO+H₂     CH₄+H₂OCO+3H₂

假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H₂、反应③中H₂的转化率都为80%，计算至少需要焦炭、甲烷各多少吨，才能满足生产需要？

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氰化钠(NaCN)是重要的化工原料，常用于化学合成、冶金工业等。回答下列问题：

（1）下列标志中，应贴在装有氰化钠容器上的是　　　　　　　　 。

（2）写出NaCN的电子式　　　　　　　　　　　 。

（3）可用纯碱、焦炭、氨气反应制取NaCN，写出反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目 　　　　　　　　　　　 。

（4）现代采金技术先以NaCN溶液在自然环境中浸取粉碎的含金(Au)矿石，得到Na[Au(CN)2](二氰合金酸钠)溶液，再用锌还原Na[ Au(CN)2]生成金。“浸取”反应的氧化剂是　　　　　　　 ，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为　　　　 　　 　　 。

（5）工业利用NaCN制备蓝色染料的流程如下：

通入Cl2时发生反应的离子方程式为_　　　　　　 _，该蓝色染料的化学式为　　　　　　 。

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氰化钠（NaCN）是重要的化工原料，常用于化学合成、冶金工业等．回答下列问题：

（1）可用纯碱、焦炭、氨气反应制取 NaCN，同时还有水生成，写出反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目______________；

（2）现代采金技术先以NaCN溶液在自然环境中浸取粉碎的含金（Au）矿石，得到 Na[Au（CN）2]（二氰合金酸钠）溶液，再用锌还原 Na[Au（CN）2]生成金，“浸取”反应的还原产物是______________；

（3）下图为用含NaCN的废水合成黄血盐（K4Fe（CN）6）的主要工艺流程如图：

已知相同温度下溶解度：Na4Fe（CN）6＞K4Fe（CN）6

① 实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于______________溶液，再用蒸馏水稀释。

②在转化罐中发生反应的化学方程式为______________。

③加入碳酸钠溶液主要目的是______________。

④“操作”环节具体为______________。

（4）CN -可以造成水体污染，某小组用如下方法对此污水进行处理如下图装置模拟电化学法处理CN -，有关结果见表．

①若乙池中石墨（I）极产生无毒无害的物质，其电极反应式为___________；

②该实验表明电化学法处理CN -时，影响处理速率的因素有___________、___________（任答两点）

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利用天然气制取合成气，然后用合成气合成多种有机物是目前部分有机物的重要来源。

I．甲烷制取合成气时，在同一容器中同时发生的主要反应是:

反应①: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H =+206.3 kJ mol-l

反应②: CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) △H =-802.6 kJmol-l

(1)下列有关合成气制取的说法中正确的是_____。

A．升温时反应①的正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动

B．反应②因为反应物和生成物的计量数相等，所以△S=0

C．反应②放出的热可以提供反应①所需的热量

D．在恒温恒容容器中，气体密度保持不变时，反应达到化学平衡状态

(2)在制取合成气的初始阶段，反应②的反应速率大于反应①的反应速率，请用碰撞理论解释原因______。

(3)在某密闭容器中加入一定量的CH4、H2O，在温度为T1时发生反应①，t1时达到化学平衡状态，氢气浓度[c(H2)]随时间(t)的变化如图。控制其它条件不变，在温度为T2时(T2＜T1)发生反应，在图中画出c(CO)变化曲线_____。

II．合成己烷时发生的反应是∶

主反应:反应③6CO(g)+13H2(g)C6H14(g)+6H2O(g)　 △H

副反应:反应④CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)

反应⑤2CO(g)CO2(g)+C(s)

反应③的平衡常数的对数(lgK)随温度(T/K)的变化如图1，在固定的氢碳比[m(H2)/m(CO)]条件下CO的平衡转化率[a(CO)]随温度变化的曲线如图2.

请回答∶

(1)反应③的△H______0 (填“＞”“="或“＜")

(2) 600K前随温度升高反应③的平衡转化率几乎不变，结合图1说明原因(副反应影响可忽略)_____。

(3)工业生产需要选择适合的条件提高综合效益，下列对工业合成已烷的说法中正确的是（______）

A．减少体系中的水蒸气，有利于提高生产效益

B．在体系中加入并保持一定量的二氧化碳有利于减少副反应的发生

C．在体系中加入并保持一定量的碳有利于工业合成已烷

D．工业生产中，选择的压强越高越有利于提高综合效益

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氨气是一种重要的化工产品，在生产和科研中应用广泛，氢气是工业合成氨的原料之一，工业上制取氨气有下列两种途径：

途径一、用水和天然气作原料一步反应制得

途径二，用煤和水作原料经多步反应制得

请回答下列问题：

(1)途径一反应的还原产物是______。

(2)途径二中的一步反应为：

①上述反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是______填写序号。

A.增大压强   降低温度   增大的浓度   使用催化剂

②已知1000K时，上述反应的平衡常数，若要使CO的转化率超过，则起始时：不低于______。

③在容积为2L的容器中发生上述反应，测得与反应时间t的变化曲线Ⅰ如图1所示，若在时刻将容器的体积扩大至4L，请在答题卡图中绘出与反应时间变化的曲线Ⅱ。____________

(3)目前常用氨气处理硝酸生产的工业尾气，在左右且有催化剂存在的情况下，氨气能把还原成无色无毒气体，直接排入空气中，已知氢气的燃烧热为，，。试写出氨气与反应生成无毒气体和液态水的热化学方程式______。

(4)工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素，其反应为：CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O；生成过程中，原料气常混有水蒸气，的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系如图2所示：

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最小的是______。

②若B点氨的转化率为，则______。

(5)某同学将和按物质的量之比2：1通入水中，充分反应所得溶液中、、三种离子浓度由大到小的顺序是______已知：氨水、碳酸的电离平衡常数如表

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（共10分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）、制水煤气的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　。

（2）、煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

　① 2H₂(g)CO(g)CH₃OH(g)90.8 kJ

　② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)23.5 kJ

　③ CO(g)H₂O(g)CO₂(g)H₂(g)41.3 kJ

　总反应：3H₂(g)3CO(g)CH₃OCH₃(g)CO₂(g)Q，其中Q　　　　kJ；

　一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

　　　　（填字母代号）。

a．低温高压                b．加入催化剂            c．减少CO₂的浓度     d．增加CO的浓度

（4）、已知某温度下反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：

　比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：(甲醇) 　　(水)（填“＞”、“＜”或“＝”)。

　反应开始时(CH₃OH)________　　　　；

　该时间内的平均反应速率(CH₃OH)　　　　；

　该温度下反应的平衡常数值为　　　　。（精确到0.01）

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Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。

（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。　　　　　　　　

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________。　　　　　　　　

②3min时改变的反应条件是__________________（只填一种条件的改变即可）。

（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。

Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O 　 HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________。

（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________。

（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________。

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