科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)...

试题详情

科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。

(1)已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)的ΔH＝______________。

(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：

时间/h	1	2	3	4	5	6
	0.90	0.85	0.83	0.81	0.80	0.80

①用H2表示前2 h 的平均反应速率v(H2)＝_________________________________；

②该温度下，CO2的平衡转化率为________。

(3)在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。

②曲线c表示的物质为________。

③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施______________。（答出一条即可）

高三化学综合题中等难度题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

相关试题

科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及部分物质未标出)。
(1) 已知:CH4 、CO, 、H2的燃烧热分别为890. 3 KJ·mol-1、283. 0 KJ·mol-1、285. 8 KJ·mol-1。则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)的△H=_________
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2 ( g) + 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g)。某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充人体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________
②该温度下，CO2的平衡转化率为______________
(3)在300℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2 ( g)＋6H2 (g)C2H4 (g)＋4H2 O(g)　 △H。在0 .1 MPa时，按(CO2)：(H2)=1：3投料，如图所示为不同温度()下，平衡时四种气态物质的物质的量()的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。
②曲线表示的物质为______(填化学式)。

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。
（1）已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH＝　　　　　　　　　。
（2）工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下：
① 用H2 表示前2 h平均反应速率v(H2)＝　　　　　　　　。
② 该温度下CO2的平衡转化率为　　　　　　　　　　。
（3）在300 ℃、8 MPa下，将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得二氧化碳的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数Kp＝　　　　　　 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
（4）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)CH4(g)+4H2O(g)　 ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系：
①该反应的ΔH　　　　　　 0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为　　　　　　　　　　　　　。
③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是　　　　　　　，用平衡移动原理说明理由　　　　　　　　　　。

高三化学填空题简单题查看答案及解析
科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。
(1)已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)的ΔH＝______________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：

时间/h

1

2

3

4

5

6

0.90

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

①用H2表示前2 h 的平均反应速率v(H2)＝_________________________________；
②该温度下，CO2的平衡转化率为________。
(3)在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为________。
③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施______________。（答出一条即可）

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。
(1)已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)的ΔH＝______________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：

时间/h

1

2

3

4

5

6

0.90

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

①用H2表示前2 h 的平均反应速率v(H2)＝_________________________________；
②该温度下，CO2的平衡转化率为________。
(3)在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为________。
③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施______________。（答出一条即可）

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。
(1)已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)的ΔH＝______________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：

时间/h

1

2

3

4

5

6

0.90

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

①用H2表示前2 h 的平均反应速率v(H2)＝_________________________________；
②该温度下，CO2的平衡转化率为________。
(3)在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为________。
③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施______________。（答出一条即可）

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
（10分）（1）CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO₂进行捕捉与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示（部分条件及物质未标出）。回答下列问题：
CH₄在催化剂作用下实现第一步，也叫CH₄不完全燃烧，1gCH₄不完全燃烧反应放出2.21kJ热量，写出该反应的热化学方程式________。
(2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用（1）转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO（g）+2H₂(g)CH₃OH（g）某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见下图：
①根据上图计算，从反应开始到tmin时，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)=________
②t min至2tmin时速率变化的原因可能是；
③3tmin时对反应体系采取了一个措施，至4tmin时CO的物质的量为0.5mol，请完成上图CO的曲线。
（3）某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池（装置Ⅰ）进行电解的相关操作，以测定铜的相对原子质量，其中c电极为铜棒，d电极为石墨，X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V₁mL时，另一电极增重mg(m＜12.8)。
①装置Ⅰ中、H⁺向________极（填“a”或“b”）移动；b电极上发生的反应为。
②铜的相对原子质量的表达式为________（用m和V₁的代数式表示）。

高三化学填空题简单题查看答案及解析
（10分）（1）CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO₂进行捕捉与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示（部分条件及物质未标出）。回答下列问题：
CH₄在催化剂作用下实现第一步，也叫CH₄不完全燃烧，1gCH₄不完全燃烧反应放出2.21kJ热量，写出该反应的热化学方程式________。
(2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用（1）转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO（g）+2H₂(g)CH₃OH（g）某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见下图：
①根据上图计算，从反应开始到tmin时，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)=________
②t min至2tmin时速率变化的原因可能是________；
③3tmin时对反应体系采取了一个措施，至4tmin时CO的物质的量为0.5mol，请完成上图CO的曲线。
（3）某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池（装置Ⅰ）进行电解的相关操作，以测定铜的相对原子质量，其中c电极为铜棒，d电极为石墨，X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V₁mL时，另一电极增重mg(m＜12.8)。
①装置Ⅰ中、H⁺向________极（填“a”或“b”）移动；b电极上发生的反应为________。
②铜的相对原子质量的表达式为________（用m和V₁的代数式表示）。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
为解决“温室效应”日趋严重的问题，科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案，利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。
已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　 △H2=-41.2kJ/mol
T1℃时，在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2，并测得该研究成果实验数据如下：

时间/s

0

10

20

30

40

50

60

CO2/mol

1

0.7

0.6

0.54

0.5

0.5

0.5

H2/mol

0

0.6

0.8

0.92

1

1

1

请回答下列问题：
(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)　 △H=__。
(2)30s时CH4的转化率为__，20~40s，v(H2)=__。
(3)T2℃时，该反应的化学平衡常数为1.5，则T2__T1(填“>”“=”或“<”。)
(4)T1℃时反应③达到平衡的标志为__。
A．容器内气体密度不变
B．体系压强恒定
C．CO和H2的体积分数相等且保持不变
D．2v(CO)逆=v(CH4)正
(5)上述反应③达到平衡后，其他条件不变，在70s时再加入2molCH4和1molCO2，此刻平衡的移动方向为__(填“不移动”“正向”或“逆向")，重新达到平衡后，CO2的总转化率比原平衡__(填“大”“小”或“相等”)。
(6)由图可知反应在t1、t2、t3时都达到了平衡，而在t2、t4、t8时都改变了条件，试判断t2时改变的条件可能是__。若t4时降低温度，t5时达到平衡，t6时增大了反应物浓度，请补t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线___。

高三化学综合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=+216kJ/mol；CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=+260kJ/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，达到平衡时，容器中n（CH₄）=amol，n（CO）=bmol，n（H₂）=cmol，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

时间/s	0	10	20	30	40	50	60
CO2/mol	1	0.7	0.6	0.54	0.5	0.5	0.5
H2/mol	0	0.6	0.8	0.92	1	1	1