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)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____________
已知: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(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)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为: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”)。
(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________________。
高二化学综合题中等难度题
(14分)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:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ∆H1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ∆H2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ∆H3
则CO2(g)+CH4(g)===2CO(g)+2H2(g)的∆H= 。
(2)天然气中的少量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)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:
CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol•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图l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")。
(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06,其核磁共振氢谱如图2所示,则X的结构简式为 。
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量 (选填“盐酸”或“硫酸”)。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
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:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ∆H1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ∆H2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ∆H3
则CO2(g)+CH4(g)===2CO(g)+2H2(g)的∆H=____________。
(2)天然气中的少量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)用盐酸作甲醇燃料电池的电解质正在成为热点课题。甲醇可以用一氧化碳与氢气反应生成(催化剂为Cu2O/ZnO)。已知:2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) △H = -566 kJ• mol-1
CH3OH(g)+O2(g) CO2(g) +2H2(g) △H = -182.9 kJ • mol-1
则 CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H = ______。
若将生成的CH3OH与盐酸、氧气构成燃料电池,则燃料电池的负极反应式为__________。
(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06,其核磁共振氢谱如图2所示,则X的结构简式为_________。
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式_________。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量_______(选填“盐酸”或“硫酸”)。
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甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。
已知:C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1
CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O (g) ΔH=-203 kJ·mol-1
写出CO与H2O (g)反应生成H2和CO2的热化学方程式____________________________________。
(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3•H2O)=1.74×10-5,k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是______________。
a.c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) b. c(HS-)>c(NH4+)>c(S2-)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+) d.c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)
(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为_______________,此反应的平衡常数为__________________(结果保留到小数点后三位)
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。
A.体系的压强不再发生变化 B.生成1mol CH4的同时消耗3mol H2
C.各组分的物质的量浓度不再改变 D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率V(CH4) :V(H2O) :v(CO) :v(H2)= 1:1:1:3
(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g) +3H2(g) ΔH = +49kJ·mol-1
①分析适当增大水醇比[n(H2O) ∶n (CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处____________。
②某温度下,将[n(H2O) ∶n (CH3OH)]=l∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为______________________。
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甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。
已知:C(s)+2H2(g)CH4 △H=-73kJ/mol
2CO(g)C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/mol
CO(g)+3H(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-203kJ/mol。
写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式_________________。
(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5;k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______。
A. c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) B. c(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)
C. c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+) D. c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)
(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入lnmolCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为_________。此反应的平衡常数为_____ (结果保留到小数点后三位)。
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是_________。
A.体系的压强不再发生变化
B.生成1molCH4的同时消耗3molH2
C.各组分的物质的量浓度不再改变
D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率V(CH4):V(H2O)v(CO):v(H2)=1:1:1:3
(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为______。
(5)如图所示,直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇而勿需预先重整。请写出电池工作时的负极反应式:__________________。
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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)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____________
已知: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(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)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为: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”)。
(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________________。
高二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)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____________
已知: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(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)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为: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”)。
(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________________。
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天然气是一种很重要的清洁能源,其主要成分为CH4 ,下列说法正确的是
A. 常温常压下CH4是液体 B. 一氯甲烷分子式为CH4Cl
C. CH4与Cl2可以发生加成反应 D. CH4完全燃烧生成CO2和H2O
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
(8分)天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式是:
CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(l) ΔH== -889.6kJ/mol
请回答下列问题:
(1)反应物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物能量总和。
(2)若1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,则放出的热量________(填“>”、“<”或“=”)889.6kJ。
(3)已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) ΔH =-572kJ/mol ,则相同质量的甲烷和氢气,完全燃烧生成液态水,放热较多的是________。
(4)如图所示的装置是由CH4 、O2和KOH溶液组成的新型燃料电池,利用该装置可以将________能转化为________能。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式是:CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(l) ΔH== -889.6kJ/mol。请回答下列问题:
(1)反应物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物能量总和。
(2)若1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,则放出的热量___________(填“>”、“<”或“=”)889.6kJ。
(3)已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) ΔH =-572kJ/mol ,则相同质量的甲烷和氢气,完全燃烧生成液态水,放热较多的是________。
(4)如图所示的装置是由CH4 、O2和KOH溶液组成的新型燃料电池。
①该电池的负极是______(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式是_____。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热(△H)分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1;
②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJ•mol-1
则△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ•mol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____________ (填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大 b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度 d.图中压强p1<p2
③200℃时,该反应的平衡常数K =_______。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为_________。
(4)有人设计将两根 Pt 丝作电极插入 KOH 溶液中,然后向两极上分别通入乙醇和氧气而 构成燃料电池。则此燃料电池工作时,其电极反应式为:
负极:_____________
正极:_____________
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