天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料
天然氣
重油
煤
相對投資費用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t－1
28×109
38×109
48×109
 
請回答下列問題。
(1)依據(jù)上表信息，你認為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－394 kJ·mol－1①
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1②
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1③
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式：__________________________________。

(1)天然氣
(2)CH4＋H2OCO＋3H2
(3)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131 kJ·mol－1

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：填空題

光氣( COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與C12在活性炭催化下合成。
（1）實驗室中可用氯仿(CHC13)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                      ；
（2）工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ?mol?1、?285. 8 kJ?mol?1和?283.0 kJ?mol?1，則1molCH4與CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                                               
（3）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g) △H=＋108kJ·mol－1。反應(yīng)體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下同所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出)：

①比較第2 min反應(yīng)溫度T（2）與第8min反應(yīng)溫度T（8）的高低：T（2） ____ T（8）(填“<”、“>”或“=”)
②比較反應(yīng)物COCl2在5?6min和15?16 min時平均反應(yīng)速率的大�。簐(5?6)
          v(15?16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是               。
③計算反應(yīng)在第8 min時的平衡常數(shù)K=          ；（列出計算過程，結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3
則反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
(2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇時，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強的理由是____________。

③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化，則可逆反應(yīng)達到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應(yīng)達到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應(yīng)：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則__________(填序號)是原來的2倍。
A．平衡常數(shù)                 B．CH3OH的平衡濃度
C．達到平衡的時間               D．平衡時氣體的密度

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具體有重要意義。
（1）如圖是在101 kPa，298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過程中的能量變化示意圖。

已知：

請寫出NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方
程式：                             。
（2）將0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，在不同條件下，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說法正確的是          （填序號）。
a．容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化說明該反應(yīng)達到乎衡
b．當(dāng)向容器中再充人0． 20 mol NO時，平衡向正反應(yīng)方向移動，K增大
c．升高溫度后，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小
d．向該容器內(nèi)充人He氣，反應(yīng)物的體積減小，濃度增大，所以反應(yīng)速率增大
②計算產(chǎn)物NO在0～2 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v（NO）=         mol·L-1·min-1
③第4 min時改變的反應(yīng)條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計算反應(yīng)在第6 min時的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負極反應(yīng)式為       ，當(dāng)有0.25 mol SO2被吸收，則通過質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為     mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)
①對于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強（PB）代替物質(zhì)的量濃度（CB）也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），則該反應(yīng)的KP=-                。
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，該反應(yīng)的ΔH            0。（選填“>”、“<”）
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng)，測得正反應(yīng)的速率隨時間變化的曲線如圖所示（已知：t2 --tl=t3－t2）。

則下列說法不正確的是         。（填編號）
A．反應(yīng)在c點未達到平衡狀態(tài)
B．反應(yīng)速率a點小于b點
C．反應(yīng)物濃度a點大于b點
D．NO的轉(zhuǎn)化率：tl～t2>t2～t3
（2）煤的綜合利用、使用清潔能源等有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法，在催化劑存在條件下有下列反應(yīng)：
①
②
③
①△H3和△H1、△H2的關(guān)系為△H3=            。
②在恒溫條件下，將l mol CO和1 mol H2O（g）充入某固定容積的反應(yīng)容器，達到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變，再充入1 mol H2O（g），請在圖中畫出tl時刻后H2的體積分數(shù)變化趨勢曲線。

③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。
某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇，恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)到達平衡時，測得CO、H2、CH3OH分別為1 mol、1 mol、1 mol，容器的體積為3L，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO，此時v（正）         v（逆）（選填‘‘>”、“<’’或“=”），判斷的理由        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

目前，“低碳經(jīng)濟”備受關(guān)注，CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。試運用所學(xué)知識，解決下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達式為：它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：__  ___
（2）—定條件下，將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器中，發(fā)生（1）中反應(yīng)：其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器
容積/L
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol[
達到平衡所需時間/min
C(s)
H2O(g)
H2(g)
甲
2
T1
2
4
3.2
8
乙
1
T2
1
2
1,2
3
 
①T10C時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______
②乙容器中，當(dāng)反應(yīng)進行到1.5min時，H2O(g)的物質(zhì)的量濃度_______ (填選項字母）。
A．="0.8" mol·L-1    B．=1.4 mol·L-1    C．<1.4 mol·L-1    D．>1.4 mol·L-1
③丙容器的容積為1L，T1℃時，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 達到平   衡時各氣體的體積分數(shù)與甲容器完全相同的是_______(填選項字母）。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol  
B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol      
D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
（3）在一定條件下，科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式：                              。
（4）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為：
2CO2(g）+ 6H2(g）CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)
已知一定壓強下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率見下表：
投料比[n(H2）/ n(CO2)]
500 K
600 K
700 K
800 K
1.5
45%
33%
20%
12%
2.0
60%
43%
28%
15%
3.0
83%
62%
37%
22%
 
①該反應(yīng)的焓變△H  0，熵變△S___0（填＞、＜或＝）。
②用甲醚作為燃料電池原料，在堿性介質(zhì)中該電池負極的電極反應(yīng)式              。若以1.12 L·min-1（標準狀況）的速率向該電池中通入甲醚（沸點為-24.9 ℃），用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通電0.50 min后，理論上可析出金屬銅        g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　,則KOH與H2SO4的中和熱為　　　　。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上常常利用反應(yīng)①來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，但是伴隨副反應(yīng)②。
①C2H4(g)+O2(g) →; △H1   ②C2H4(g)+3O2(g) → 2CO2(g)+2H2O(g); △H2
（1）寫出環(huán)氧乙烷充分燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。答：____________________________；
（2）工業(yè)生產(chǎn)中，可通過某一措施來加快反應(yīng)①而對反應(yīng)②影響較小，從而提高環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)效率。工業(yè)生產(chǎn)采取的這種措施是_______________。
A．升高反應(yīng)體系的溫度B．增大體系中氧氣的濃度
C．使用合適的催化劑D．降低反應(yīng)體系的壓強
（3）已知C=C、O=O、C—C鍵能分別為a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1，則環(huán)氧乙烷中C—O鍵能為            kJ·mol-1；
（4）反應(yīng)②可以設(shè)計成燃料電池，若以酸做電解質(zhì)溶液，負極反應(yīng)式是                。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某實驗小組用燃燒分析法測定某有機物中碳和氫等元素的含量，隨后又對其進行了性質(zhì)探究。將已稱量的樣品置于氧氣流中，用氧化銅作催化劑，在高溫條件下樣品全部被氧化為水和二氧化碳，然后分別測定生成的水和二氧化碳。實驗可能用到的裝置如下圖所示，其中A、D裝置可以重復(fù)使用。

請回答下列問題：
（1）請按氣體流向連接實驗裝置B→        →C→A→D→        （用裝置編號填寫）。
（2）B裝置中制O2時所用的藥品是                                            。實驗中，開始對C裝置加熱之前，要通一段時間的氧氣，目的是                                    ；停止加熱后，也要再通一段時間的氧氣，目的是                                   .。
（3）已知取2.3g的樣品X進行上述實驗，經(jīng)測定A裝置增重2.7g，D裝置增重4.4g。試推算出X物質(zhì)的實驗式                          。
（4）該小組同學(xué)進一步實驗測得：2.3g的 X與過量金屬鈉反應(yīng)可放出560mLH2（已換算成標準狀況下），且已知X分子只含一個官能團。查閱資料后，學(xué)生們又進行了性質(zhì)探究實驗：實驗一：X在一定條件下可催化氧化最終生成有機物Y；實驗二：X與Y在濃硫酸加熱條件下生成有機物Z。則：①寫出實驗二中反應(yīng)的化學(xué)方程式                                      。
② 除去Z中混有的Y所需的試劑和主要儀器是             、             。
（5）若已知室溫下2.3g液態(tài)X在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時可放出68.35kJ的熱量，寫出X在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式                                         。

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