氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
高三化学综合题中等难度题
氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
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氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
根据上述信息计算:a=___、△H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(分压列计算式、不化简)。
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
。在某温度下,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
。在某温度下,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
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利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ. CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) △H1
反应Ⅱ. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2= a kJ·mol-1
反应Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)+CO(g) △H3= b kJ·mol-1
反应Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)+C2H4(g) △H4= c kJ·mol-1
①△H1=______kJ·mol-1 。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图−1,请分析加入CaO提高氢气产率的原因:______。
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如题图−2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=______,当= 0.25时,CH3OH和O2发生的主要反应方程式为______。
(2)以V2O5为原料,采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2,在微波功率1000kW下,取相同质量的反应物放入反应釜中,改变反应温度,保持反应时间为90min,反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图−3所示,温度高于250℃时,VO2的质量分数下降的原因是______。
(3)以甲醇为原料,可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图−4所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。
②阳极的电极反应式为______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料,用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:
下列说法不正确的是
A.当反应①中v(CH4)正=v(CO)逆时,表明该反应达平衡状态
B.其他条件不变时,增大体系压强,反应①、②中甲烷的转化率均减小
C.使用高效催化剂可以加快反应速率,同时提高CH4的转化率
D.同一容器内同时发生反应①与②时,容器内温度可能保持不变
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料,用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:
①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH<0
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0
下列说法不正确的是( )
A.当反应①中v(CH4)正=v(CO)逆时,表明该反应达平衡状态
B.其他条件不变时,增大体系压强,反应①、②中甲烷的转化率均减小
C.使用高效催化剂可以加快反应速率,同时提高CH4的转化率
D.同一容器内同时发生反应①与②时,容器内温度可能保持不变
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题:
Ⅰ.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。
阅读下图,计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。
Ⅱ.收集和利用CO2是环境保护的热点课题。
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:C02(g) +3H2 (g) =CH3OH (g) +H2O (g) △H<0,测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。
(1) 0~10 min内v(H2)=_____________, A点含义是_____________。该反应平衡常数表达式K=____________。
(2)反应在500℃达到平衡后,改变反应温度为T, CH3OH的浓度以每分钟0. 030 mol/L逐渐增大,经5 min又达到新平衡。T______(填“>”、“<”或“=”)500℃,判断理由是_____________。
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动,判断理由是____________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。
利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(1)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);正极的电极反应式为____________。
(2)若11.2 L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为____________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题:
Ⅰ.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。
阅读下图,计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。
Ⅱ.收集和利用CO2是环境保护的热点课题。
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:CO2(g) +3H2 (g) CH3OH (g) +H2O (g) △H<0,测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。
(1)0~10 min内v(H2)=_____________,
A点含义是_____________。
该反应平衡常数表达式K=____________。
(2)反应在500℃达到平衡后,改变反应温度为T,CH3OH的浓度以每分钟0.030 mol/L逐渐增大,经5 min又达到新平衡。T____________(填“>”、“<”或“=”)500℃,判断理由是___________________。
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动,判断理由是____________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。
利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(1)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);
正极的电极反应式为____________。
(2)若11.2 L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为____________。
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