煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中．（1）...

（14分）煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。

（1）已知:

①C(s) ＋ H2O(g) === CO(g)＋H2(g)　　　 ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

②CO2(g) ＋ H2(g) === CO(g) ＋ H2O(g)　 ΔH＝+41.3 kJ·mol－1

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

该反应在　　　　　 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。

（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：

①10～20min内，N2的平均反应速率v(N2)＝　　　　　　　　　　　 。

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是　　　　 (填字母序号)。

A．通入一定量的NO　　　　　　 　　 B．加入一定量的活性炭

C．加入合适的催化剂　　　　　　　 D．适当缩小容器的体积

（3）研究表明：反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：

若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为　　　　 。

（4）用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为________________。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，则图中③线表示的是________（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要________ mL 5.0 mol·L－1 NaOH溶液。

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煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。(1)已知:

①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)　　 ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

②CO2(g) ＋ H2(g) = CO(g) ＋ H2O(g)　　 ΔH＝+41.3 kJ·mol－1

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为

该反应在　　　　　　　　 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行。

(2)有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：

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煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中．

（1）已知：

①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1

②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为____________，该反应在____________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行；

（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)．向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：

①10～20min内，N2的平均反应速率v(N2)=____________；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母序号)

A．通入一定量的NO

B．加入一定量的活性炭

C．加入合适的催化剂

D．适当缩小容器的体积

（3）研究表明：反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：

若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol•L-1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为____________；

（4）用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图Ⅰ所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同．

①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为____________；

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图Ⅱ所示，则图中③线表示的是____________(填离子符号)的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要________mL 5.0mol•L-1 NaOH溶液。

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煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。

（1）已知：

①C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）　　 △H=+131.3kJ·mol﹣1

②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g） △H=+41.3kJ·mol﹣1

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　 。

该反应在　　　　　　　 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行．

（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）．向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：

①10～20min内，N2的平均反应速率v（N2）=　　　　　　　　　　　　　　 ．

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________（填字母序号）．

A．通入一定量的NO　　　　　 B．加入一定量的活性炭

C．加入合适的催化剂　　　　 D．适当缩小容器的体积

（3）研究表明：反应CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）平衡常数随温度的变化如下表所示：

若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol·L﹣1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为　　　　　　　　　 ．

（4）用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同．

①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为　　　　　　　　 ．

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，则图中③线表示的是　　　　　　　　 （填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要　　　　　　　　 mL 5.0mol·L﹣1 NaOH溶液．

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人们利用焦炭制取水煤气的上艺已广泛用于工业生产中。

I．以焦炭制各水煤气

已知：①C(s)+H2O (g)=CO(g)+H2(g)　 H= +130.0KJ/mol

②CO2 (g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　 H= +40.0KJ/mol

(1) 在工业上，反应①是煤的综合利用的一种途径，其名称是______。 焦炭与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_____ 。

I I •焦炭废气的再利用

500°C时，在密闭容器中将焦炭废气中的CO2转化为二甲醚，其相关反应为：

主反应：2CO2 (g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

副反应：CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)

(2)测得不同时间段部分物质的浓度如下表：

①10〜20 m in内，CH3OCH3的平均反应速率V(CH3OCH3)=__________。 ② 在上述特定条件下，己知主反应的速率方程为v=kca(CO2)×cb(H2)/cm(CH3OCH3) (k 为速率常数,a、 b、m均大于0 ) , 下列措施一定能提高主反应的反应速率的是______ (填字母序号)。

A . 适当温度　　　　　　　　　　　　 B .分离出二甲醚

C . 恒压减小c(CO2)/c(H2)　　 D . 恒容下增大c(CO2)

②提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂，其原因是______ 。 若起始时CO2 和H2的浓度比为1:3,根据以上数据计算，上述主反应的平衡常数的计算表达式K= ______

(3)对该反应实验研究得出：在相同温度下，CO2的转化率等物理量随催化剂的组成比的变化关系如图所示。若温度不变，催化剂中n(Mn)/n(Cu)约是______ 时最有利于二甲瞇的合成，此时，若增大反应投料比n(H2)/n(CO2),平衡常数K将____ (填 “增大”、“减小”或 “不变”).

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（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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NH4NO3俗名硝铵，是一种重要的化学炸药，也广泛用于农业施肥。工业上以空气、煤等原料制NH4NO3，生产过程为①生成氨；②空气液化分离；③氨氧化；④制水煤气；⑤生成HNO3；⑥生成NH4NO3，则最合理的流程为

A．→①→③→⑤→⑥

B．→①→③→⑥→⑤

C．②→④→①→③→⑤→⑥

D．→④→⑤→①→⑥

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二甲醚是一种重要的精细化工产品，被广泛用于制药、染料、农药及日用化工。以下为其中一种合成二甲醚的方法：

①CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）　 △H1=-49.1kJ·mol-1

②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）　 △H2=-24.5kJ·mol-1

③2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）　 △H3

（1）△H3=________kJ·mol-1。

（2）某温度下在容积为2L的密闭容器中加入CH3OH（g）发生反应②，测得有关数据如下：

①前2min内，H2O（g）的平均反应速率为________mol·L-1·min-1；此反应在该温度下的平衡常数为________；若再向容器中分别加入CH3OH（g）0.02mol、CH3OCH3（g）1.0mol，此时该反应中υ正________υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

②根据文献，甲醇的转化率可以根据冷凝的液相中甲醇与水的百分含量来计算（忽略挥发到气相的甲醇），若以A表示冷凝液中水的质量分数，B表示冷凝液中甲醇的质量分数，则甲醇的转化率α（CH3OH）=________。

（3）一定条件下，发生反应③，原料气中和温度对CO2转化率影响的实验数据如图所示。

结合图像，可得出CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律为：

a：________；

b：________。

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