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頁巖氣是從頁巖層中開采的一種非常重要的天然氣資源,頁巖氣的主要成分是甲烷,是公認(rèn)的潔凈能源。
(1)頁巖氣不僅能用作燃料,還可用于生產(chǎn)合成氣(CO和H2)。CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1.已知:
CH4、H2、CO的燃燒熱(△H)分別為-a kJ?mol-1、-b kJ?mol-1、-c kJ?mol-1;H2O(l)=H2O(g)△H=+d kJ?mol-1.則△H1=
-a+3b+c-d
-a+3b+c-d
(用含字母a、b、c、d的代數(shù)式表示)kJ?mol-1。
(2)用合成氣生成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2,在10L恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
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200℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間的變化如下表所示:
t/min 0 1 3 5
n(H2)/mol 8.0 5.4 4.0 4.0
①△H2
(填“>”“<”或“=”)0。
②寫出兩條可同時(shí)提高反應(yīng)速率和CO轉(zhuǎn)化率的措施:
增大H2濃度或增大壓強(qiáng)
增大H2濃度或增大壓強(qiáng)
。
③下列說法正確的是
cd
cd
(填字母)。
a.溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,CO的轉(zhuǎn)化率提高
c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度
d.圖中壓強(qiáng):p1<p2
④0~3min內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)=
0.067
0.067
mol?L-1?min-1
⑤200℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
6.25
6.25
。向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2 mol CO、4mol H2、2mol CH3OH,保持溫度不變,則化學(xué)平衡
正向
正向
(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。
(3)甲烷、氧氣和KOH溶液可組成燃料電池。標(biāo)準(zhǔn)狀況下充入5.6L甲烷,測得電路中轉(zhuǎn)移1.2mol電子,則甲烷的利用率為
60%
60%
。

【答案】-a+3b+c-d;<;增大H2濃度或增大壓強(qiáng);cd;0.067;6.25;正向;60%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:44引用:4難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)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(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)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(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):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(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)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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