據(jù)報(bào)道,我國在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
(1)水蒸氣重整是較為傳統(tǒng)的甲烷制氫途徑。
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H2=205.9kJ?mol-1①
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1②
在Fe2O3-Ni-gel催化下,CH4和H2O的混合氣體進(jìn)行反應(yīng),測得氣體的成分隨溫度、壓強(qiáng)、S/C(水蒸氣和甲烷的體積比)的變化分別如圖1、圖2、圖3所示。
①下列說法正確的是ABAB。
A.800℃~1000℃,CO2體積分?jǐn)?shù)減小,原因是溫度升高抑制了反應(yīng)②
B.溫度升高對氫氣的生成有促進(jìn)作用,溫度越高,氫氣的產(chǎn)率也越大
C.隨著壓強(qiáng)的增大,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大
D.其他條件相同時(shí),將S/C由1增加至3,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率及CO2和CO的體積分
②綜合考慮,甲烷水蒸氣重整制氫合適的溫度是800℃左右800℃左右、壓強(qiáng)是常壓常壓。
(2)對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP)。請?jiān)谌鐖D4畫出反應(yīng)KP1隨溫度變化的趨勢曲線。
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ?mol-1
(3)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為:CH4(g)+NH3(g)?HCN(g)+3H2(g)△H>0,在其他條件一定,該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3轉(zhuǎn)化率隨外界條件X變化的關(guān)系如圖5所示,X代表BB。(填字母代號)
A.溫度
B.壓強(qiáng)
C.原料中CH4與NH3的體積比
(4)在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向逆反應(yīng)逆反應(yīng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應(yīng)方向減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應(yīng)方向。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;熱化學(xué)方程式.
【答案】AB;800℃左右;常壓;;B;逆反應(yīng);減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應(yīng)方向
【解答】
【點(diǎn)評】
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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