当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾,清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)已知:H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ·mol-1 | 285.8 | 393.5 | 283.0 |
⑴请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式_______。
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变 b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等 d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氧键速率的2倍 f.混合气体密度不变
g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
(2)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃枓。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2、H2)在催化剂的作用下合成甲醇,其中部分主反应如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g) +H2O(g) △H=-58kJ/mol
①请推断该反应自发进行的条件为____________
②若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI__KII(填“>”或“=”或“<”);若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为_____,该温度下的平衡常数为___;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_____。
a.升高温度b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L 2 mol·L-1 的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷2.24L时负极电极反应为_________________。
高三化学简答题中等难度题
人口资源环境委员会副主任、中国科学院院士秦大河表示,当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾,清洁地利用煤炭的重要途径之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式___________。
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
⑵在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应:
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应ⅠInK(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图,请分析出现这样趋势的原因是____________。
②提高甲烷反应选择性的关键因素是_______,根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是
在550~630K,1MPa的原因是__________________。
③850℃时在体积为5L反应器中发生反应Ⅱ,CO和H2O(g)浓度变化如图所示,请列式计算此条件下的平衡常数_____________ 。
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L2mol/L的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷22.4L~33.6 L时负极电极反应为___________。
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当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾,清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)已知:H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ·mol-1 | 285.8 | 393.5 | 283.0 |
⑴请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式_______。
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变 b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等 d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氧键速率的2倍 f.混合气体密度不变
g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
(2)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃枓。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2、H2)在催化剂的作用下合成甲醇,其中部分主反应如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g) +H2O(g) △H=-58kJ/mol
①请推断该反应自发进行的条件为____________
②若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI__KII(填“>”或“=”或“<”);若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为_____,该温度下的平衡常数为___;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_____。
a.升高温度b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L 2 mol·L-1 的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷2.24L时负极电极反应为_________________。
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过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
高三化学填空题极难题查看答案及解析
过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
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过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
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过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
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过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
高三化学填空题极难题查看答案及解析
过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
高三化学填空题极难题查看答案及解析
过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
高三化学填空题极难题查看答案及解析
过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
高三化学填空题极难题查看答案及解析