科学家要研究跟碳元素及其化合物相关的很多课题。（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12g碳与水...

科学家要研究跟碳元素及其化合物相关的很多课题。

（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131. 6kJ热量，该反应的热化学方程式是_________ 。

（2）工业上可用焦炭冶炼金属，若0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，则该反应的化学方程式是_________。

（3）碳跟水蒸气制水煤气的反应是一个可逆反应，下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是_________（选填编号．）。

A．V正(H2O)=V正(H2)

B．容器中温度不再发生改变

C．消耗nmolH2 同时消耗nmolCO

D．容器中气体的总物质的量不随时间改变

（4）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示,T1时反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数的数值为_________。在第5分钟时将体系的温发升高到T2，若在第8分钟时达到新的平衡，请在下图中画出第5分钟到9分钟后c(H2O)浓度变化趋势的曲线（只要求定性表示）。

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硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是

A．CO2制取干冰的过程吸收热量，属于物理变化

B．硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2):n(SO2)＝1:2

C．由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应

D．石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时，Cl2仅作还原剂

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碳及其化合物在工农业上有重要作用。

（1）水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，水煤气的主要成分为_________

（用化学式表示）；

（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯度MgO。若在750℃时，测得气体中含有等物质的量的SO2、SO3，则反应的化学方程式为____________；

（3）二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由CO2制取碳的太阳能工艺如右图所示。

①若“重整系统”发生的反应中＝6，则FexOy的化学式为____________；　　　

②“热分解系统”中每分解1mol FexOy，转移电子的物质的量为____________。

（4）工业上用CO2和H2反应合成甲醚。

已知：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝−130.8 kJ·mol－1

①一定条件下，上述合成甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____________（填标号）。

a．逆反应速率先增大后减小　　　　　 b．反应物的体积百分含量减小

c．H2的转化率增大　　　　　　　　　　 d．容器中的n(CO2)/n(H2)值变小

②某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。

T1温度下，将4molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，5min后该反应达到平衡，则0～5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝______________；

KA、KB、KC三者之间的大小关系为_____________。

（5）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在该溶液中，c(NH4+)________（填“>”、“<”或“＝”）c(HCO3-；反应NH4+＋HCO3‑＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝__________。

（已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝2×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1＝4×10－7，K2＝4×10－11）

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合成气（CO+H2）广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。

（1）已知标况下，5.6LCH4与水蒸气完全反应时吸收51.5KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式____；

（2）在150℃时2L的密闭容器中，将2 mol CH4和2 mol H2O(g)混合，经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：

①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=____。

②在该温度下，计算该反应的平衡常数K＝____。

③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是____

A．v(H2)逆＝3v (CO)正　　　　　　　　　 B．密闭容器中混合气体的密度不变

C．密闭容器中总压强不变　　　　　　 D．C (CH4) = C (CO)

（3）合成气中的氢气也用于合成氨气：N2 + 3H22NH3。保持温度和体积不变， 在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是____；

A．n1=n2=3.2　 B．φ甲=φ丙＞φ乙　　 C．ν乙＞ν丙＞ν甲　　 D．P乙＞P甲=P丙

（4）合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3（g）+ H2O(g) △H = b kJ/mol。有研究者在催化剂（Cu—Zn—Al—O和A12O3)、 压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备甲醚，结果如下图所示。

① 290℃前，CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是____；

② b____0，（填“＞”或“＜”或“=”）理由是____。

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合成气(CO+H2) 广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气，

(1)已知标况下，5.6LCH4与水蒸气完全反应时吸收51.5kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式________________；

(2)在150℃时2L 的密闭容器中，将2molCH4和2mol H2O(g)混合，经过15min达到平衡，此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：

①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=________。

②在该温度下，计算该反应的平衡常数K=________。

③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是________。

A．V(H2)逆=3v (CO)正　　　　　　　　　　　　　　　　 B．密闭容器中混合气体的密度不变

C．密闭容器中总压强不变　　　　　　　　　　　　　 D．C(CH4)=C(CO)

(3)合成气中的氢气也用于合成氨气：N2+3H22NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是_______________；

A．n1=n2=3.2　　　　 B．φ甲=φ丙>φ乙　　　　　 C．v乙 >v丙>v甲　　　　 D．P乙>P甲=P丙

(4)合成气可以制取甲醚，绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”工作原理如下图所示

① 电极Y 上发生的反应式为__________ ；

②电池在放电过程中，电极X周围溶液的pH_______(填“增大、减小、不变”)。

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(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

在T1 ℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________ mol·L－1·min－1；当活性炭消耗0.015 mol时，反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。

(2)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：

①该反应在0～8min时，CO2的转化率是________。

②仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________，M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。

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碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。

一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质）反应生成气体A和B。当温度在T₁℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

（1）在T₁℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________mol／(L·min)；当活性炭消耗0.015mol时，反应的时间________（填“大于”、“小于”或“等于”）1分钟。

（2）在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是________。

a．增大活性炭的量 b．增大压强         c．升高温度         d．移去部分B

（3）结合上表数据，该反应的平衡常数表达式为________。（生成物A、B用相应的化学式表示）若T₁℃时的平衡常数为K₁，T₂℃时的平衡常数为K₂，且K₁>K₂，能否判断该反应是吸热反应还是放热反应，说明理________。

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碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质）反应生成气体A和B。当温度在T₁℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

在T₁℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________mol／(L·min)；当活性炭消耗0.015mol时，反应的时间________（填“大于”、“小于”或“等于”）1分钟。

在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是________。

a．增大活性炭的量   b．增大压强    c．升高温度        d．移去部分B

结合上表数据，该反应的平衡常数表达式为________。（生成物A、B用相应的化学式表示）若T₁℃时的平衡常数为K₁，T₂℃时的平衡常数为K₂，且K₁>K₂，能否判断该反应是吸热反应还是放热反应，说明理________。

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H2是一种很有前景的能源，以水为原料大量制取H2，最理想的途径是(　　)

A. 在光分解催化剂存在下，利用太阳能分解水制H2

B. 以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出H2

C. 以金属钠与水反应生成H2

D. 由热电站提供电力电解水产生H2

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