甲烷、氢气和一氧化碳均是化工原料和重要能源。(1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2...

甲烷、氢气和一氧化碳均是化工原料和重要能源。

(1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　 △H=-890kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 　 △H=-570kJ/mol

则CH4(g)+2H2O(l) CO2(g)+4H2(g)△H=-________kJ/mol

(2)光气(COCl2)是生产农药、医药、聚酯类材料的原料。工业上制备光气的原理如下：Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) △H，向密闭容器中充入1mol Cl2(g)和1mol CO(g)，反应速率随温度的变化入图A所示，CO的平衡转化率α(CO)随压强、投料比的变化如图B所示。

①图A中Q点的含义是________，△H________(填“＞”或“＜”)0。

②x代表________；M1、M2中较大的是________。

③某温度下，测定平衡体系中c(COCl2)=0．80mol/L，c(Cl2)=0．20mol/L，平衡时，CO的体积分数为________，在该温度下，反应的平衡常数K为________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其再生及合理利用有重要意义。

请回答：

(1)已知一定条件下发生如下反应：

CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g)　　 △H=+802kJ·mol－1。

将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。

①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=___________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)

②T1℃、催化剂M作用下，0~20h内该反应速率v(H2O)=___________。

③根据图1判断，T1___________T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由为___________。

催化剂的催化效果：M___________N(填“强于”或“弱于”)。

(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比为1：3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。

①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为_________________________________。

②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其再生及合理利用有重要意义。

请回答：

(1)已知一定条件下发生如下反应：

CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g)　　 △H=+802kJ·mol－1。

将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。

①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=___________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)

②T1℃、催化剂M作用下，0~20h内该反应速率v(H2O)=___________。

③根据图1判断，T1___________T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由为___________。

催化剂的催化效果：M___________N(填“强于”或“弱于”)。

(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比为1：3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。

①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为_________________________________。

②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其再生及合理利用有重要意义。

请回答：

(1)已知一定条件下发生如下反应：

CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g)　　 △H=+802kJ·mol－1。

将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。

①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=___________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)

②T1℃、催化剂M作用下，0~20h内该反应速率v(H2O)=___________。

③根据图1判断，T1___________T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由为___________。

催化剂的催化效果：M___________N(填“强于”或“弱于”)。

(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比为1：3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。

①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为_________________________________。

②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

（1）已知： CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）　 △H＝－41kJ·mol－1　

C（s）+2H2（g）CH4（g）　　　　 △H＝－73kJ·mol－1

2CO（g）C（s）+CO2（g）　　　　 △H＝－171kJ·mol－1

工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。写出CO与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式　　　　　　　 。

（3）用天然气制取H2的原理为：CO2（g）＋CH4（g）2CO（g）＋2H2（g）。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1　　　　　　　　　 P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v（正）　　　　 v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=　　　　　　 。

（计算结果保留两位有效数字）

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4 为催化剂，可以将CH4 和CO2直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。250~300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

氢气是新型能源和重要化工原料。

已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H1

②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H2

③H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2

（1）科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H，△H=__________，这种方法的推广与使用，不仅实现资源综合利用，而且还能解决环境问题是__________。

（2）氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。

①在恒温、容积相等的恒容密闭容器中投入一定量氮气、氢气，发生如下可逆反应：

N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1

实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：

下列判断正确的是__________。

A．N2的转化率：Ⅱ＞I＞Ⅲ

B．放出热量：a＜b＜92.4n

C．达到平衡时氨气的体积分数：Ⅲ＞Ⅰ

D．平衡常数：Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ

②在密闭恒容容器中投入一定量氮气和氢气，混合气体中氨气体积分数和温度关系如图所示：

曲线TJ段变化主要原因是__________，JL段变化的主要原因是__________，氨气正反应速率：T点__________L点（填：大于、小于或等于）。

③在2L密闭容器中充入一定量的氨气，氨气的物质的量与反应时间关系如表所示：

在该条件下，前5分钟H2平均反应速率为__________。

④常温下，在V mL的a mol•L-1稀硫酸溶液中滴加b mol•L-1稀氨水V mL恰好使混合溶液呈中性．此时，一水合氨的电离常数Kb=__________（用含a、b代数式表示）。

（3）氢气直接作燃料电池的理论输出电压为1.2V，能量密度E=__________（列式计算，精确到小数点后一位。提示：能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×106J，常用单位为kW·h·kg-1）。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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

氢气是一种清洁能源，又是合成氨工业的重要原料。

(1)已知：CH4(g)+H2O==CO+3H2(g)　 △H=206.2 kJ·mol-1。

CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)　 △H=247.4 kJ·mol-1

甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式为___________________。

(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H=-92.4 kJ·mol-1。

某温度下，把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内，10 min时反应达到平衡状态，测 得氮气的平衡转化率为60％，则10 min内该反应的平均速率v(NH3)=__________mol·L-1·min-1，该温度下该反应的平衡常数K=________。 欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有_____________、____________等(共写两条措施即可，每空一条)。

(3)下图所示装置工作时均与H2有关。

图l所示装置中阳极的电极反应式为______________。

②图2所示装置中，通入H2的管口是_____________(选填字母代号)。

③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后．将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液。溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色。该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H2。该结论_____________(填“严密”或“不严密”)，你的理由是(用离子方程式和必要的文字说明)______________________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

甲烷自热氧化重整是工业上获得氢气的重要方法，其反应为：

2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)　 △H=akJ/mol。

（1）已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　 △H1=bkJ/mol

②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)　 △H2

③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　 △H3=ckJ/mol。

则△H2=___________kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。

（2）以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示。

①0～5min时间内容器II中用CH3OH表示的反应速率为___________。

②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________。

③当三个容器中的反应均达到平衡状态时，CO的转化率最低的是容器______。

④平衡常数最大的是容器__________。

⑤工业实际合成CH3OH生产中，常用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑生产实际，说明选择该反应条件的理由：______________。

（3）合成甲醇尾气中CO的浓度常用电化学气敏传感器进行测量，其中CO传感器可用图3简单表示，则阳极发生的电极反应为_______________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析