（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...

（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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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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（共10分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）、制水煤气的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　。

（2）、煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

　① 2H₂(g)CO(g)CH₃OH(g)90.8 kJ

　② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)23.5 kJ

　③ CO(g)H₂O(g)CO₂(g)H₂(g)41.3 kJ

　总反应：3H₂(g)3CO(g)CH₃OCH₃(g)CO₂(g)Q，其中Q　　　　kJ；

　一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

　　　　（填字母代号）。

a．低温高压                b．加入催化剂            c．减少CO₂的浓度     d．增加CO的浓度

（4）、已知某温度下反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：

　比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：(甲醇) 　　(水)（填“＞”、“＜”或“＝”)。

　反应开始时(CH₃OH)________　　　　；

　该时间内的平均反应速率(CH₃OH)　　　　；

　该温度下反应的平衡常数值为　　　　。（精确到0.01）

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是一种重要的化工原料，被广泛应用在工农业生产中。请运用所学知识解决下列问题：

已知反应：

工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到进行裂解。该反应的热化学方程式为______。

容积固定为1L的密闭容器内充入和，保持发生反应，用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如下表：

则反应从开始到20min时，以CO浓度变化表示的平均反应速率______。

对于反应来说：

时，平衡常数。测得密闭容器中各物质达到平衡时物质的量浓度分别为：，，，，则______填“”、“”或“”，判断依据是______。

下列措施有利于提高反应混合气中含量的是______。

A.使用催化剂   升高温度   及时导出CO   增大反应体系的压强

一定条件下，将与按物质的量之比1：1置于恒容密闭容器中反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是______。

A. 

B.体系中混合气体密度不变

C.与的转化率相等

D.与物质的量之比不再改变

E.反应体系压强不再改变

以甲烷为燃料的新型电池得到广泛应用。下图是甲烷燃料电池工作原理的示意图。

极上的电极反应式为______。

以该燃料电池作电源，用石墨作电极电解硫酸铜溶液，当阳极收集到标准状况气体时，消耗甲烷的体积为______标准状况。

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乙醇是一种重要的化工原料，在生活、生产中的应用广泛。

（1）工业上利用二甲醚合成乙醇

反应①：CH3OCH3(g) + CO(g) CH3COOCH3(g)　 △H1

反应②：CH3COOCH3(g) + 2H2(g) CH3OH(g) + C2H5OH(g)　 △H2

一定压强下，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如下图1所示，据图示判断，△H2________0（填“＞”或“＜”）。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如下图2所示。在300K～600K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________。

（2）乙醇加入汽油（平均分子式为C8H18）中能改善油品质量，减少对环境的影响。

①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率，减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下，等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________。

②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如上图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_____________；在=1的条件下，应控制的最佳温度在_____________左右，写出此条件下发生反应的化学方程式_____________。

（3）某乙醇燃料电池采用碱性介质，该电池工作时负极的电极反应式为____________。

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