【題目】氫氣作為清潔能源有著廣泛的應(yīng)用前景,采用天然氣制備氫氣的流程如下。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

.蒸汽轉(zhuǎn)化:在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化,結(jié)合圖表信息回答問(wèn)題。

(1)該過(guò)程的熱化學(xué)方程式是__________。

(2)平衡混合物中CO的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,判斷T1T2的大小關(guān)系:T1_______T2(“>”“<”“=”),并說(shuō)明理由__________

(3)一定溫度下,在1L恒容的密閉容器中充入1mol CH41mol水蒸氣充分反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得反應(yīng)前后容器中氣體的物質(zhì)的量之比是3:4,計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________

.CO變換:500℃時(shí),CO進(jìn)一步與水反應(yīng)生成CO2H2。

.模擬H2提純工藝:將CO2H2分離得到H2的過(guò)程如下:

依據(jù)圖示信息回答:

(4)吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________。

(5)寫(xiě)出電解池中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式________;結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明K2CO3溶液再生的原因_________。

【答案】 > 根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,升高溫度,平衡正向移動(dòng), CO的體積分?jǐn)?shù)增大;再對(duì)應(yīng)圖像,壓強(qiáng)一定時(shí),則T1>T2 0.75 陰極放電發(fā)生反應(yīng):產(chǎn)生的OH-與電解液中的碳酸氫根發(fā)生反應(yīng):,實(shí)現(xiàn)了K2CO3溶液的再生

【解析】

.(1)由圖可知,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H=2582kJ/mol-2378kJ/mol=+204kJ/mol,據(jù)此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式;

(2)根據(jù)壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析;

(3)由三段式分析,計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù);

. 由圖可知,吸收池中二氧化碳與碳酸鉀溶液的反應(yīng)得到碳酸氫鉀,據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式。

Ⅰ.(1) 由圖可知,1mol甲烷、1mol水蒸氣生成1molCO3mol氫氣吸收熱量(25822378)kJ=204kJ,故熱化學(xué)方程式為:,故答案為:;

(2)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),所以相同壓強(qiáng)下,溫度越高,CO的體積分?jǐn)?shù)越大,故T1>T2,故答案為:>;根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,升高溫度,平衡正向移動(dòng), CO的體積分?jǐn)?shù)增大,再對(duì)應(yīng)圖像,壓強(qiáng)一定時(shí),則T1>T2;

(3) 一定溫度下,在1L恒容的密閉容器中充入1molCH41mol的水蒸氣充分反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得反應(yīng)前后容器中氣體的物質(zhì)的量之比是3:4,設(shè)消耗甲烷物質(zhì)的量x,據(jù)此計(jì)算:

x=mol,則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為:c(CH4)=c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=1mol/L,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.75,故答案為:0.75

Ⅲ.(4)由圖可知,吸收池中氫氣并未反應(yīng),二氧化碳被吸收進(jìn)入惰性電極電解池,即吸收池中為二氧化碳與碳酸鉀溶液的反應(yīng),離子方程式為:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,故答案為:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-;

(5)HCO3存在電離平衡:HCO3H++CO32,陰極H+放電濃度減小平衡右移,CO32-再生,陰極反應(yīng):2H2O2e=H2OH-,陽(yáng)極反應(yīng):;HCO3-+OH-═CO32-+H2O,使碳酸鉀溶液得以再生,故答案為:;陰極放電發(fā)生反應(yīng):產(chǎn)生的OH-與電解液中的碳酸氫根發(fā)生反應(yīng):,實(shí)現(xiàn)了K2CO3溶液的再生。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Zn、Fe及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用比較廣泛。工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量FeOCuO等雜質(zhì))制取金屬鋅的工藝流程如下:

(1)為了提高酸浸效率,可采用的措施有___________________________________(任答兩條);

寫(xiě)出ZnFe2O4溶于酸的離子方程式____________________________________

(2)向凈化Ⅰ操作中加入ZnO的目的___________________________________

(3)若凈化后的溶液中Cu2+濃度為1×10-12mol/L,則凈化后溶液中Zn2+濃度為__________(已知:室溫下Ksp(ZnS)=1.6×10-24, Ksp(CuS)=6.4×10-36)

(4)“電解工藝制鋅時(shí)Zn2+利用率較低,廢液中有大 量的Zn2+ 殘留。某化工廠擬采用改變酸鋅比凈化廢液的方式來(lái)提高原料的利用率,降低成本。如圖是工業(yè)生產(chǎn)中不同酸鋅比時(shí)凈化液利用率對(duì)電解時(shí)直流電耗能影響關(guān)系圖。根據(jù)圖分析,該工廠凈化廢液時(shí)的最佳酸鋅比為______

A. 5:1 B.6:1 C.7:1 D.10:1

(5)ZnFe2O4是一種性能優(yōu)良的軟磁材料,工業(yè)上常利用ZnFe2(C2O4)3·6H2O隔絕空氣加熱分解制備,該晶體的熱分解化學(xué)方程式為_______________________________________。測(cè)熱分解后產(chǎn)品中ZnFe2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法如下:取a克產(chǎn)品用H2SO4溶解后加入足量KI溶液充分反應(yīng),調(diào)溶液至弱酸性,再加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用去此標(biāo)準(zhǔn)溶液v mL時(shí),剛好到達(dá)滴定終點(diǎn),則此產(chǎn)品中ZnFe2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________(a、cv表示)。(已知:I2+2S2O32=2I+S4O62)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】分子中含有三個(gè)以上﹣OCH2CH2O﹣重復(fù)單元的有機(jī)物叫冠醚,18﹣冠﹣6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( 。

A.該分子中所有原子可能共平面

B.該分子的一氯代物只有1

C.該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式和葡萄糖的相同

D.18﹣冠﹣6中的“18”指分子含有18個(gè)碳原子,“6”指分子含有6個(gè)氧原子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,以乙烯為原料合成的部分產(chǎn)品如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.氧化反應(yīng)有①⑤⑥,加成反應(yīng)有②③

B.氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色

C.反應(yīng)的現(xiàn)象為產(chǎn)生磚紅色沉淀

D.可用乙醇萃取Br2CCl4溶液中的Br2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】探究Na2O2與水的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如圖:

已知:H2O2H++;H++。下列分析不正確的是

A.①、④實(shí)驗(yàn)中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)

B.①、⑤中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃,說(shuō)明存在H2O2

C.③和④不能說(shuō)明溶解性:BaO2> BaSO4

D.⑤中說(shuō)明H2O2具有還原性

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和A中的加熱裝置已略,氣密性已經(jīng)檢驗(yàn)完畢)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖:

Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1~K4,通入一段時(shí)間N2,再將T形導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4

Ⅱ.打開(kāi)活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。

Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止加熱,夾緊彈簧夾K2。

Ⅳ.打開(kāi)活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的陽(yáng)離子。

Ⅴ.打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3。

Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅳ,檢驗(yàn)B溶液中的離子。

(1)過(guò)程Ⅰ的目的是________________________。

(2)棉花中浸潤(rùn)的溶液為__________________。作用是_______________________。

(3)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________。

(4)導(dǎo)致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應(yīng)是______________________________。用______________(寫(xiě)試劑化學(xué)式)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物,現(xiàn)象是___________________________

(5)能說(shuō)明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式是__________________________。

(6)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________________(填“甲”“乙”或“丙”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實(shí)現(xiàn)目的的是

氣體(雜質(zhì))

方法

A

SO2(H2S)

通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液

B

Cl2(HCl)

通過(guò)飽和的食鹽水

C

N2(O2)

通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)

D

NO(NO2)

通過(guò)氫氧化鈉溶液

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用電子式表示下列離子化合物的形成過(guò)程:

__________________;

NaF____________________

MgS___________________;

____________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】酸雨的形成是種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程,在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過(guò)程如圖:

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)B.光照是酸雨形成的必要條件之一

C.污染指數(shù)越高形成酸雨的速率越快D.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染

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