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將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋ O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據以上數據，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學方程式：________。
(2)比較反應熱數據可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據蓋斯定律作出下列循環(huán)圖：

并據此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。
請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是________。
(3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點________。
(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，也是重要的有機化工原料。CO和H2在一定條件下可以合成：①甲醇；②甲醛；③甲酸；④乙酸。試分析當CO和H2按1：1的體積比混合反應，合成上述________(填序號)物質時，可以滿足“綠色化學”的要求，完全利用原料中的原子，實現零排放。

(1)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1　(2)乙；甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2>0)　(3)減少污染；燃燒充分；方便運輸(答兩點即可)　(4)②④

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

苯乙烯是重要的基礎有機原料。工業(yè)中用乙苯（C6 H5- CH2 CH3）為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯（C6 H5- CH= CH2）的反應方程式為：
C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g)    ΔH1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入a mol乙苯，反應達到平衡狀態(tài)時，平衡體系組成（物質的量分數）與溫度的關系如圖所示：

由圖可知：在600℃時，平衡體系中苯乙烯的物質的量分數為25%，則：
① 氫氣的物質的量分數為          ；乙苯的物質的量分數為          ；
② 乙苯的平衡轉化率為          ；
③ 計算此溫度下該反應的平衡常數（請寫出計算過程）。
（2） 分析上述平衡體系組成與溫度的關系圖可知：△H1     0（填“＞、=或＜” ­)。
（3）已知某溫度下，當壓強為101.3kPa時，該反應中乙苯的平衡轉化率為30%；在相同溫度下，若反應體系中加入稀釋劑水蒸氣并保持體系總壓為101.3kPa，則乙苯的平衡轉化率     30%（填“＞、=、＜” ­)。
（4）已知：
3C2 H2 (g) C6 H6 (g)  ΔH2
C6 H6 (g)  + C2H4 (g)  C6 H5- CH2CH3 (g)      ΔH3
則反應3C2H2 (g)+ C2H4 (g)  C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH=            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：  C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途徑II：先制水煤氣： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
請回答下列問題：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       （填“放熱反應”或“吸熱反應”）
（2）根據蓋斯定律，煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應熱△H=                    。
（3）根據兩種途徑，下列說法錯誤的是（   ）              

A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環(huán)境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3＝－867kJ·mol－1
則△H2＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產過程中產生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉化為水煤氣是將煤轉化為潔凈燃料的方法之一，反應為   C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
該反應的化學平衡常數表達式為K＝                    。 800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應過程中各物質的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將     移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應條件，導致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應                        。
②用化學平衡移動的原理分析，在 HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是               。
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負”），
其電極反應式為                  。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一。煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。
而C(g)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g)＋ O2(g)=H2O(g)　ΔH2＝－242.0 kJ·mol－1
③CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1
請你根據上述信息回答下列問題：
(1)煤是一種成分復雜的混合物，其中除含碳、氫元素外，還含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固體煤燃燒會導致大氣污染，寫出煤燃燒產生的兩種污染：　　　　　　　　，將石灰石粉與煤粉混合，可以有效地減少煤燃燒過程中的二氧化硫污染，寫出該反應的化學方程式：____________________
(2)根據已知熱化學方程式寫出由煤制備水煤氣的熱化學方程式：____________________________。
(3)下面是甲、乙兩位同學對上述熱化學方程式及煤燃燒的理解。
甲同學：1 mol CO與1 mol H2燃燒放出的熱量之和大于1 mol固體炭燃燒放出的熱量，所以煤燃燒時加入少量水，可以使煤燃燒放出更多的熱量。
乙同學：根據下面的物質與能量循環(huán)，將煤炭轉化為水煤氣，再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤炭放出的熱量相同，而將煤炭轉化為水煤氣將會增加消耗，故煤炭轉化為水煤氣得不償失。
C(s)＋H2O(g)＋O2(g)CO2(g)＋H2O(g)
  
CO(g)＋O2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)＋ O2(g)
請你評價兩位同學的理解：
①甲同學的說法　　　　　(答“正確”或“不正確”)，原因是______________________________________。
②乙同學的說法　　　　　(答“正確”或“不正確”)，原因是_____________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42-等雜質，提純工藝路線如下：

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：

回答下列問題：
(1)濾渣的主要成分為____________________________________。
(2)“趁熱過濾”的原因是_______________________________________。
(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采用的措施是__________(寫出1種)。
(4)若“母液”循環(huán)使用，可能出現的問題及其原因是_______________。
(5)已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
寫出Na2CO3·H2O脫水反應的熱化學方程式______________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
(1)氮元素原子的L層電子數為________；
(2)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。
已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)　 ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1
寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式________________________；
(3)已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH3＝＋44 kJ·mol－1，則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為________________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

乙醇是一種可燃性液體，按一定比例混合的乙醇汽油是一種新型清潔車用燃料，某科研機構研究利用CO2合成乙醇的方法：
（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1
原料氣氫氣
（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   ΔH2
回答下列問題：
（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料時．氣缸工作時進行的反應較多，寫出燃燒產生有毒氣體CO、NO的所有反應的化學方程式：________________________。
（2）反應(i)中能夠提高氫氣轉化率的措施有____。

A．增大壓強 B．加催化劑 C．增大CO2的濃度 D．及時分離體系中的乙醇 
（3）利用CO合成乙醇是目前工業(yè)生產較為成熟的工藝。已知下列熱化學方程式：
（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH3
寫出以CO(g)與H2(g)為原料合成乙醇的熱化學方程式：___________________（焓變用H1、H3表示）。
（4）反應(ii)中的甲烷和水蒸氣是在特定的催化劑表面上進行的，該反應在不同溫度下的化學平衡常數如下表：

由此推知反應(ii)的焓變H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某溫度下，向容積為1 L的密閉容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸氣，經過5h反應達到平衡狀態(tài)，此時測得CH4的濃度變?yōu)?.5 mol/L。該溫度下，反應(ii)的平衡常數K=__________________，反應開始至達到平衡時氫氣的反應速率v(H2)=_________。
（5）機動車在改用乙醇汽油后，并不能減少氮氧化物的排放。使用合適的催化劑可使NO轉化為氮氣，實驗測得NO轉化為氮氣的轉化率隨溫度變化曲線如下圖所示：

由圖像可知，在沒有CO情況下，溫度超過775K，NO的轉化率減小，造成這種現象的原因可能是___________________________；在NO和CO物質的量之比為1：1的情況下，應控制的最佳溫度為__________________左右。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）2012年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高，污染較小，是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題：

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內填入“＋”或“－”。
②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質的量之比為________。
（2）蓋斯定律認為：不管化學過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的總熱效應相同。試運用蓋斯定律回答下列問題：
①已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l)　ΔH＝－Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol
若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為________kJ。
②碳(s)在氧氣供應不充足時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實驗直接測得反應： C(s)＋O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的ΔH，計算時需要測得的實驗數據有________。

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