(16分)以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  ΔH=+131.3 kJ?mol-1
①該反應(yīng)在常溫下   自發(fā)進行(填“能”與“不能”);
②恒溫,在容積可變的密閉容器中,進行如上可逆反應(yīng)。一段時間后,下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的有   
Ⅰ混合氣體的密度;              Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強;
Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量;       ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A.只有Ⅳ    B.只有Ⅰ和Ⅳ  C.只有Ⅱ和Ⅲ  D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ    
(2)水煤氣再進一步反應(yīng)可制取氫氣。反應(yīng)為H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 4/9。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。下列判斷不正確的是   。

起始濃度



c(H2)/mol/L
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol/L
0.010
0.010
0.020
 
A.反應(yīng)開始時,丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢
B.平衡時,甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C.平衡時,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡時,乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右圖表示該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ?mol—1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2反應(yīng)

①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是   。
A.升高溫度     
B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來   
D.再充入1mol CO2和3mol H2
②在溫度T1時,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,測得n(H2) =" 2.4" mol;其它條件不變,在溫度T2時,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,測得n(CO2) =" 0.82" mol,則T2    T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定條件下科學(xué)家從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:   ;
②該轉(zhuǎn)化的積極意義是   ;
③有人提出,可以設(shè)計反應(yīng)CO2=C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO2對環(huán)境的影響。請你判斷是否可行并說出理由:   

(1) ①不能  ②  D    (2)C         (3) ① CD    ② >
(4)①CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(l)+H2O(l)  △H=-131.9kJ/mol
②可降低溫室效應(yīng)和彌補資源短缺
③不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),所以不能自發(fā)進行

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體,液體,固體燃料的過程.
(1)水煤氣生產(chǎn)原理為:C(s)+H2O(g)
高溫
CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)自發(fā)可能性
(填有或無);
②一定溫度下,在一個容積不變的密閉容器中進行水煤氣生產(chǎn)反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ABC
ABC
(填字母);
A.容器內(nèi)壓強不變         B.容器內(nèi)氣體密度不變
C.v(CO)=v(H2O)      D.c(CO)=c(H2
③下列措施能使C(s)+H2O(g)
高溫
CO(g)+H2(g)正反應(yīng)速率增大的是_
CD
CD
;
A、增加C(s)的量    B、降溫   C、升溫    D、充入HI
(2)將不同量CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容容器中,進行反應(yīng)
CO(g)+H2O(g)
高溫
CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗
組別
溫度℃ 起始量/mol 平衡/mol 達平衡所
需時間/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①實驗1中以v(CO)表示反應(yīng)速率為
0.16mol∕(L?min)
0.16mol∕(L?min)
;
②900℃時,CO2(g)+H2(g)
高溫
 CO(g)+H2O(g)化學(xué)平衡常數(shù)為
1.5
1.5
;
(3)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率,為了分別驗證溫度,催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,至少應(yīng)該設(shè)計
3
3
組實驗.
組別 溫度 催化劑
1
2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工業(yè).
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,
該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進行(填“能”與“不能”);在一體積為2L的密閉容器中,加入1molC和2mol H2O(g),達平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為20%,請計算此時的平衡常數(shù)
0.05
0.05

(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO與H2反應(yīng)來生產(chǎn)甲醇.
化學(xué)鍵 C-O C-H H-H C≡O(shè) O-H
鍵能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成氣態(tài)甲醇,CO里面含C≡O(shè).請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol

(3)氫氣是合成氨的重要原料,合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一體積不變的容器中,當(dāng)合成氨反應(yīng)達到平衡后,在t1時升高溫度,t2重新達到平衡,t3時充入氮氣,t4時重新達到平衡,t5時移去一部分產(chǎn)物,t6時又達到平衡,請在下面的反應(yīng)速率與時間關(guān)系圖中畫出t1到t5逆反應(yīng)速率、t5到t6正反應(yīng)速率的變化情況.
(4)氫氣可用于生產(chǎn)燃料電池,丙烷氣體也可以.美國科學(xué)家成功開發(fā)便攜式固體氧化物燃料電池,它以丙烷氣體為燃料,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,電解質(zhì)是固態(tài)氧化物,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-.則通丙烷的電極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非絕對不溶,且在水及各種不同的溶液中溶解度有所不同,同離子效應(yīng)、絡(luò)合物的形成等都會使沉淀物的溶解度有所改變.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如圖是某溫度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情況.由以上信息可知:
(1)由圖知該溫度下AgCl的溶度積常數(shù)為
10-12
10-12

(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出現(xiàn)如圖所示情況(先變小后變大)的原因是:
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?湖南模擬)煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)能否自發(fā)進行與
溫度
溫度
有關(guān);
②在一定溫度下,在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ABD
ABD
;
A.容器中的壓強不變    B.容器中氣體的密度不變
C.c(CO)=c(H2)    D.1 molH-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O鍵
③在恒容密閉容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定溫度下充分反應(yīng)達到平衡,吸收熱量akJ,則a=
131.3(填“>”、“<”或“=”);若開始時加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反應(yīng)達到平衡,吸收熱量為b kJ,則b
=
=
a(填“>”、“<”或“=”).
(2)將一定的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
CO H2O H2 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①實驗1中的v(H2)表示的反應(yīng)速率為
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)

②830℃時,向容器中充入2mol CO和10mol H2O(g),反應(yīng)達到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率為
83.33%
83.33%

③若實驗3要達到與實驗2相似的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=4a,a>1(或使用催化劑)
b=4a,a>1(或使用催化劑)
(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ?mol-1,
一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bc
bc
  (填字母序號).
a.容器中的壓強不變        b.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)830K時,在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
試回答下列問題:
①若起始時c(CO)=2mol?L-1,c(H2O)=3mol?L-1,達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則在該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1

②在相同溫度下,若起始時c(CO)=1mol?L-1,c(H2O)=2mol?L-1,反應(yīng)進行一段時間后,測得H2的濃度為0.5mol?L-1,則此時該反應(yīng)v(正)
大于
大于
v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
③若降低溫度,該反應(yīng)的K值將
增大
增大
(填“增大”“減小”或“不變”).
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是
cd
cd

a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來
d.再充入1mol CO2和3mol H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2009?徐州二模)煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,△S=+133.7J?(K?mol)-1
①該反應(yīng)能否自發(fā)進行與
溫度
溫度
 有關(guān);
②一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
b、c
b、c
  (填字母,下同).
a.容器中的壓強不變    b.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗1中以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)
③若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=2a,a>1
b=2a,a>1
 (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示).
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),圖表示該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是
c、d
c、d

a.升高溫度      b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來     d.再充入1mol CO2和3mol H2

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