能源的開發(fā)和有效利用以及人均消費(fèi)量,是一個(gè)國家生產(chǎn)技術(shù)水平和生活水平的重要標(biāo)志。
Ⅰ.“氫能”因熱值高,無污染,將是未來最理想的新能源?!笆?五”規(guī)劃實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效清潔轉(zhuǎn)化是我國能源革命的一個(gè)重要課題。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要提升并完善煤氣化這一關(guān)鍵的核心龍頭技術(shù)。煤的氣化是目前獲得氫氣的一種重要方式。
煤的氣化反應(yīng)主要是:
反應(yīng)Ⅰ:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH1>0;
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH2<0,在850℃時(shí),K=1。
(1)①反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)的活化能Ea正和ΔH1的大小關(guān)系為Ea正大于大于ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”),溫度的改變對正、逆反應(yīng)速率影響較大的是 正正(填“正”或“逆”)反應(yīng)速率。
②將一定量CO和H2O混合氣放入一個(gè)恒容絕熱的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)Ⅱ(初始溫度850℃),以下可作為可逆反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡標(biāo)志的是 BDBD。
A.當(dāng)混合氣的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化時(shí)
B.當(dāng)v(CO)正=v(H2)逆時(shí)
C.當(dāng)c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)時(shí)
D.當(dāng)混合氣的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化時(shí)
③若要提高反應(yīng)Ⅱ中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有 BCBC。
A.加入選擇性好的催化劑
B.不斷散熱
C.不斷充入水蒸氣
D.增加CO在原料氣中的含量
(2)850℃時(shí),若向一恒溫、恒容密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO、xmolH2O、1.0molCO2和ymolH2,若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x、y應(yīng)滿足的條件是 y<xy<x。
Ⅱ.二甲醚也是清潔能源,用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)。一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比n(H2)n(CO)的變化曲線如圖1:
(3)a、b、c從大到小依次為 a>b>ca>b>c。
(4)某溫度下,將2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖2所示,下列四種條件下化學(xué)平衡常數(shù)最大的是 DD。
A.p2,T1
B.p3,T2
C.p1,T3
D.p4,T4
(5)在恒容密閉容器里充入一氧化碳和氫氣,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)。下列說法正確的是 BB。
A.當(dāng)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)
B.當(dāng)v逆(CO)=2v正(CH3OCH3)時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)
C.低溫高壓一定有利于提高CH3OCH3的生產(chǎn)效率
D.將水蒸氣液化分離出來,有利于增大正反應(yīng)速率,提高CH3OCH3的產(chǎn)率
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
【答案】大于;正;BD;BC;y<x;a>b>c;D;B
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:1難度:0.6
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1.在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng)A(g)+2B(g)?C(g)+D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)( )
①混合氣體的壓強(qiáng)
②混合氣體的密度
③B的物質(zhì)的量濃度
④混合氣體的總物質(zhì)的量
⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
⑥v(C)與v(D)的比值
⑦混合氣體的總質(zhì)量.發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:40引用:3難度:0.7 -
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3.二甲醚(DME)一種清潔的替代燃料,不含硫,不會形成微粒,而且與汽油相比,排放的NO2更少,因此是優(yōu)良的柴油機(jī)替代燃料。工業(yè)上利用一步法合成二甲醚的反應(yīng)如下(復(fù)合催化劑為CuO/ZnO/Al2O2):
2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol
(1)若反應(yīng)在恒溫、恒壓下進(jìn)行,以下敘述能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A.CO和H2的物質(zhì)的量濃度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合氣體的體積保持不變
D.容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
E.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)600℃時(shí),一步法合成二甲醚過程如下:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-38.7kJ/mol
則△H2=
(3)復(fù)合催化劑的制備方法之一是Na2CO3共沉淀法:制備1mol/L的硝酸銅,硝酸鋅和硝酸鋁的水溶液。然后向盛有去離子水的燒杯中同時(shí)滴加混合硝酸鹽溶液和1mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下攪拌混合。沉淀后過濾,洗滌沉淀物,80℃下干燥12小時(shí),然后500℃下焙燒16小時(shí)。
請寫出上述過程中硝酸鋁與Na2 CO3水溶液反應(yīng)的離子方程式:
(4)以DME為燃料,氧氣為氧化劑,在酸性電解質(zhì)溶液中用惰性電極制成燃料電池,則通入氧氣的電極是電源的發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5