可燃冰是天然氣水合物,可用CH4?xH2O表示.可燃冰的開采和利用有助于解決人類面臨的能源危機.
(1)可燃冰在一定條件下能夠釋放出CH4氣體,該條件是 高溫高溫(填“低溫”或“高溫”)、低壓低壓(填“低壓”或“高壓”).
(2)熔融碳酸鹽型燃料電池通常被稱為第二代燃料電池,以CH4為燃料時,電池的工作原理如圖所示.
①CH4和H2O可在電池內部經催化重整反應轉化為H2和CO,該反應的化學方程式為 CH4+2H2O═4H2+CO2CH4+2H2O═4H2+CO2.
②圖中電極 AA(填“A”或“B”)為燃料電池的負極,正極上的電極反應式為 O2+4e-+2CO2=2CO2-3O2+4e-+2CO2=2CO2-3.
(3)在壓強為p的恒壓密閉容器中,CH4在電弧爐的作用下制取乙炔,化學方程式為2CH4?C2H2+3H2.表為反應體系的物料衡算表.
CO
2
-
3
CO
2
-
3
成分 | 進料 | 出料 | ||
純CH4 | CH4 | C2H2 | H2 | |
體積/m3 | 44.8 | 19.13 | 8.96 | 39.5 |
40%
40%
.②出料中C2H2和H2的物質的量之比并不等于1:3,可能的原因是
該反應存在較多副反應(或C2H2發(fā)生加成反應或C2H2發(fā)生分解)等
該反應存在較多副反應(或C2H2發(fā)生加成反應或C2H2發(fā)生分解)等
.③其他條件不變,若通過壓縮體積增大容器的壓強,反應的平衡常數K
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).【考點】化學平衡的計算.
【答案】高溫;低壓;CH4+2H2O═4H2+CO2;A;O2+4e-+2CO2=2;40%;該反應存在較多副反應(或C2H2發(fā)生加成反應或C2H2發(fā)生分解)等;不變
CO
2
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:2難度:0.6
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數,只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質的量分數.在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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