32.常温常压下.燃烧相同质量的下列气体.需要氧气最多的是( ) A.CH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H4 查看更多

 

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(2013?绍兴一模)绿色化制氢技术是现代能源工业的方向,以CaO为吸收体,将生物质(以C计)与水蒸气反应制取H2.反应装置由气化炉和燃烧炉两个反应器组成,相关反应如下表所示:
流程1:气化炉中产生H2 流程2:燃烧炉中CaO再生
通入水蒸气,主要化学反应:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
△H=+131.6kJ?mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
△H=-41.2kJ?mol-1
③CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)
△H=-178.3kJ?mol-1
通入纯氧,主要化学反应:
④C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H=-393.8kJ?mol-1
⑤CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
K
请回答下列问题:
(1)气化炉中总反应:C(s)+2H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+2H2(g)△H=
-87.9
-87.9
kJ?mol-1
(2)燃烧炉中反应⑤所需的能量由反应④提供.如果再生1mol CaO,至少需通入纯氧
0.45
0.45
mol.
(3)当只改变温度或压力时,反应⑤有如图所示的变化:

图a推知T1
T2(填“>”、“<”、“=”),若温度升高,平衡常数K值
增大
增大
(填“增大”、“减小”、“不变”)
图b推知P1
P2(填“>”、“<”、“=”),压强增大,CaCO3的分解率
减小
减小
(填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)在一定温度、不同压力时,气化炉中H2的变化量约等于CO的变化量(即△n(H2)=△n(CO)),当起始c(H2):c(CO)=3:2时,请根据n(H2)变化,补充完整图C中n(CO)图示变化.
(5)一定条件下,气化炉中的各反应达到平衡状态,采取以下措施可以提高H2产量的是
BC
BC
(用相关编号填写)
A.反应②中使用合适的催化剂      B.不断移走CaCO3,并升高气化炉内的温度
C.适当增加水蒸气的通入量         D.增加CaO的量,提高CO2的吸收率
(6)写出一条这种制H2技术的优点
实现了吸收剂CaO的循环,降低了能耗;实现了能量自给,符合节能减排等
实现了吸收剂CaO的循环,降低了能耗;实现了能量自给,符合节能减排等

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能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源,工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。

(1)工业上,可以分离合成气中的氢气,用于合成氨,常用醋酸二氨合亚铜

[Cu(NH32Ac]溶液(Ac=CH3COO)(来吸收合成气中的一氧化碳,其反虚原理为:

[Cu(NH32Ac](aq)+CO+NH3[Cu(NH33]Ac•CO(aq)(△H<0)

常压下,将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu(NH32]AC溶液的措施是          

(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应a:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49.0kJ/mol

反应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H<0

①对于反应a,某温度下,将4.0 mol CO2(g)和12.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,测得甲醇蒸气的体积分数为30%,则该温度下反应的平衡常数为    

②对于反应b,某温度下,将1.0mol CO(g)和2.0 mol H2(曲充入固定容积的密闭容器中,反应到达平衡时,改变温度和压强,平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示,温度和压强的关系判断正确的是          ;(填字母代号)

A.p3>p2,T3>T2

B.p2>p4,T4>T2

C.p1>p3,T1>T3

D.p1>p4,T2>T3

(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作为燃料电池的原料,化学反应原理为:

CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H<0

①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是       

A.逆反应速率先增大后减小

B.正反应速率先增大后减小

C.反应物的体积百分含量减小

D.化学平衡常数K值增大

②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式         

③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,下列说法正确的是          (填字母)

A.两种燃料互为同分异构体,分子式和摩尔质量相同,比能量相同

B.两种燃料所含共价键数目相同,断键时所需能量相同,比能量相同

C.两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同,比能量不同

(4)已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ,请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式                    

 

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(10分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列各问题:

(1)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图)。其中过程a的化学方程式可表示为     

(2)一定温度时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中  

采用常压的原因是   

(3)下列有关硫酸工业生产的说法正确的是(填字母序号)          

A.粉碎黄铁矿使其充分燃烧

B.过量空气能提高SO2的转化率

C.吸收塔中使用稀硫酸自上而下逆向吸收SO3

D.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

(4)硫酸工业的尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中,再按一定比例加入氨水或碳酸氢铵,此时溶液的温度会自行降低,并析出晶体,析出的晶体可用于造纸工业,也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134,则其化学式为     。生产中需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质,其作用是

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化学上常用燃烧法确定有机物的组成,如下图所示装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生物分子式的常用装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。

完成下列问题:

(1)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________。

(2)B装置的作用是_______________________________________________,燃烧管C中CuO的作用是______________________________________________________。

(3)产生氧气按从左向右流向,燃烧管C与装置D、E的连接顺序是:C→________→__________。

(4)反应结束后,从A装置锥形瓶内的剩余物质中分离出固体,需要进行的实验操作是____________________________________________________________________。

(5)准确称取1.8 g烃的含氧衍生物X的样品,经充分燃烧后,D管质量增加2.64 g,E管质量增加1.08 g,则该有机物的实验式是___________________________。实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍,则X的分子式为_________________________,1 mol X分别与足量Na、NaHCO3反应放出的气体在相同条件下的体积比为1∶1,X可能的结构简式为____________________。

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目前低碳经济备受关注CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:

1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__? ___

2定条件下,将C(s)H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中发生(1)中反应其相关数据如下表所示

容器

容积/L

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol[

达到平衡所需时间/min

C(s)

H2O(g)

H2(g)

2

T1

2

4

3.2

8

1

T2

1

2

1,2

3

 

T10C该反应的平衡常数K=_______

乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。

A=0.8 mol·L-1??? B=1.4 mol·L-1??? C<1.4 mol·L-1??? D>1.4 mol·L-1

丙容器的容积为1LT1时,按下列配比充入C(s)H2O(g)CO2(g)H2(g), 达到平?? 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。

A.0.6 mol1.0 mol0.5 mol1.0 mol??

B0.6 mol2.0 mol0 mol0 mol

C.1.0 mol2.0 mol1.0 mol2.0 mol??????

D0.25 mol0.5 mol0.75 mol1.5 mol

3在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,已知CH3OHH2的燃烧热分别为:H=-725.5kJ/molH=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2H2合成CH3OH的热化学方程式:??????????????????????????????

4将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为

2CO2(g+ 6H2(gCH3OCH3(g+ 3H2O(g)

已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:

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%

 

该反应的焓变H?? 0,熵变S___0(填>、<或=)。

用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式?????????????? 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜???????? g

 

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同步练习册答案