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工業(yè)上,以煤炭為原料,通入一定比例的空氣和水蒸氣,經(jīng)過系列反應可以得到滿足不同需求的原料氣。

請回答:
(1)在C和O2的反應體系中:
反應1:C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH1=-394kJ?mol-1
反應2:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)ΔH2=-566kJ?mol-1
反應3:2C(s)+O2(g)═2CO(g)ΔH3
①設y=ΔH—TΔS,反應1、2和3的y隨溫度的變化關系如圖1所示。圖中對應于反應3的線條是
a
a
。
②一定壓強下,隨著溫度的升高,氣體中CO與CO2的物質的量之比
B
B
。
A.不變
B.增大
C.減小
D.無法判斷
(2)水煤氣反應:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)ΔH=131kJ?mol-1。工業(yè)生產水煤氣時,通常交替通入合適量的空氣和水蒸氣與煤炭反應,其理由是
水蒸氣與煤炭反應吸熱,氧氣與煤炭反應放熱,交替通入空氣和水蒸氣有利于維持體系熱量平衡,保持較高溫度,有利于加快化學反應速率
水蒸氣與煤炭反應吸熱,氧氣與煤炭反應放熱,交替通入空氣和水蒸氣有利于維持體系熱量平衡,保持較高溫度,有利于加快化學反應速率
。
(3)一氧化碳變換反應:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ?mol-1
①一定溫度下,反應后測得各組分的平衡壓強(即組分的物質的量分數(shù)×總壓):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,則反應的平衡常數(shù)K的數(shù)值為
9
9

②維持與題①相同的溫度和總壓,提高水蒸氣的比例,使CO的平衡轉化率提高到90%,則原料氣中水蒸氣和CO的物質的量之比為
1.8:1
1.8:1
。
③生產過程中,為了提高變換反應的速率,下列措施中合適的是
BC
BC
。
A.反應溫度愈高愈好
B.適當提高反應物壓強
C.選擇合適的催化劑
D.通入一定量的氮氣
④以固體催化劑M催化變換反應,若水蒸氣分子首先被催化劑的活性表面吸附而解離,能量-反應過程如圖2所示。用兩個化學方程式表示該催化反應歷程(反應機理):步驟Ⅰ:
M+H2O═MO+H2
M+H2O═MO+H2
;步驟Ⅱ:
MO+CO═M+CO2
MO+CO═M+CO2
。

【答案】a;B;水蒸氣與煤炭反應吸熱,氧氣與煤炭反應放熱,交替通入空氣和水蒸氣有利于維持體系熱量平衡,保持較高溫度,有利于加快化學反應速率;9;1.8:1;BC;M+H2O═MO+H2;MO+CO═M+CO2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:450引用:4難度:0.3
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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