推動煤炭清潔高效利用是未來煤炭利用的發(fā)展方向,其中煤制天然氣(主要成分甲烷)能對燃氣資源有重要補充作用。在催化劑作用下,其涉及的反應如下
CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H1Ⅰ
CO(g)+H2O(g)?CO2 (g)+H2(g)△H2=-41.2 kJ?mol-1Ⅱ
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H3Ⅲ
(1)荷蘭埃因霍溫大學學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在催化劑鈷表面上反應Ⅰ的反應歷程,如圖1所示,其中吸附在鈷催化劑表面上的物種用*標注。
①該歷程中最大能壘E正=136.1136.1kJ?mol-1,寫出該步驟的化學方程式CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*。
②△H3=-165.0-165.0kJ?mol-1
(2)高爐煉鐵產生的高爐氣中含有CO、H2、CO2等氣體,利用CO和H2在催化劑作用下合成甲醇,是減少污染、節(jié)約能源的一種新舉措,反應原理為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H。在體積不同的兩個恒容密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖2。
①從圖2A、B、C三點中選填下表物理量對應最大的點(用“A”、“B”或“C”填寫)。
反應速率V | 平衡常數(shù)K | 平衡轉化率a |
C C
|
AB AB
|
A A
|
向正反應方向
向正反應方向
(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不)移動。(3)有利于提高CO平衡轉化率的措施有
C
C
。A.使用催化劑
B.投料比不變,增加CO的濃度
C.降低反應溫度
D.通入He氣體使體系的壓強增大
【答案】136.1;CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*;-165.0;C;AB;A;向正反應方向;C
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:37引用:1難度:0.4
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 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.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(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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