.CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%.以下條件中最合適的是 .A.600℃.0.9Mpa B.700℃.0.9Mpa C.800℃.1.5Mpa D.1000℃.1.5MPa②畫(huà)出600℃.0.1Mpa條件下.系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)示意圖:(6)如果進(jìn)料中氧氣量過(guò)大.最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低.原因是 .">

【題目】甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:

反應(yīng)
過(guò)程

化學(xué)方程式

焓變△H
kJ/mol

正反應(yīng)活化能Ea
kJ/mol

甲烷
氧化[

CH4g)+2O2g)=CO2g)+2H2Og

8026

1256

CH4g)+O2g)=CO2g)+2H2g

3220

1725

蒸汽
重整

CH4g)+H2Og)=COg)+3H2g

2062

2401

CH4g)+2H2Og)=CO2g)+4H2g

1650

2439

回答下列問(wèn)題:

1)反應(yīng)COg)+H2Og)=CO2g)+H2g)的H= kJ/mol。

2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率 甲烷氧化的反應(yīng)速率(填大于、小于或等于)。

3)對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP),則反應(yīng)CH4g)+H2OgCOg)+3H2gKP的表達(dá)式為 ;隨著溫度的升高,該平衡常數(shù) (填增大、減小不變)。

4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于 。

5)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:

若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%/span>、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是

A600℃,0.9Mpa B700℃,0.9Mpa C800℃1.5Mpa D1000℃,1.5MPa

畫(huà)出600℃01Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間(從常溫進(jìn)料開(kāi)始計(jì)時(shí))的變化趨勢(shì)示意圖:

6)如果進(jìn)料中氧氣量過(guò)大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是 。

【答案】1)-412

2)小于

3;增大

4)系統(tǒng)內(nèi)強(qiáng)放熱的甲烷氧化反應(yīng)為強(qiáng)吸熱的蒸汽重整反應(yīng)提供了所需的能量

5①B;

6)甲烷氧化程度過(guò)高,氫氣和氧氣反應(yīng)

【解析】試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律,由蒸汽重整的兩個(gè)反應(yīng)CH4(g)+2H2Og=CO2g+4H2g)減CH4g+H2Og= COg+3H2g),可得反應(yīng)COg+H2Og=CO2g+H2g),則△H="165.0kJ/mol-206.2kJ/mol" =-41.2kJ/mol。

2)由表中數(shù)據(jù)可知,甲烷氧化的活化能低于蒸氣重整的活化能,活化能越低,反應(yīng)速率越快,所以初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率小于甲烷氧化的反應(yīng)速率。

3)根據(jù)平衡常數(shù)K的表達(dá)式,可知反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2g)的,

該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)增大。

4)從能量的角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于系統(tǒng)內(nèi)強(qiáng)放熱的甲烷氧化反應(yīng)為強(qiáng)吸熱的蒸汽重整反應(yīng)提供了所需的能量,提高能源的利用率。

5由圖中數(shù)據(jù)可知,0.9 MPa時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于65%CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于10%,則700℃符合,1.5 MPa時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于65%,CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于10%,則溫度要高于750℃,低于約725℃B項(xiàng)正確,ACD項(xiàng)錯(cuò)誤,答案選B。

起始進(jìn)料時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0,結(jié)合圖象可知600℃,0.1 MPa的條件下,平衡時(shí)系統(tǒng)中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)達(dá)到70%,據(jù)此畫(huà)出H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的示意圖為:。

6)如果進(jìn)料中氧氣量過(guò)大,會(huì)使甲烷氧化程度過(guò)高,氫氣和氧氣反應(yīng),導(dǎo)致氫氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1,2﹣二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無(wú)色液體,密度是2.18g/cm3,沸點(diǎn)131.4,熔點(diǎn)9.79,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑。在實(shí)驗(yàn)中可以用如圖所示裝置制備1,2﹣二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液。試管d中裝有濃溴水(表面覆蓋少量水)。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

(1)燒瓶a中發(fā)生的是乙醇的脫水反應(yīng),即消去反應(yīng),反應(yīng)溫度是170,并且該反應(yīng)要求溫度迅速升高到170,否則容易發(fā)生副反應(yīng).請(qǐng)寫(xiě)出乙醇發(fā)生消去反應(yīng)的方程式

(2)寫(xiě)出制備1,2﹣二溴乙烷的化學(xué)方程式:

(3)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是否發(fā)生堵塞.請(qǐng)回答發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象: 。

(4)容器c中NaOH溶液的作用是: 。

(5)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是___________________________;

(6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用__________的方法除去;

(7)反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置d,其主要目的是___________________;

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】

鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防科技中有重要應(yīng)用。

回答下列問(wèn)題:

(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示。原料中除鐵礦石和焦炭外含有 。除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2 )的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2 (填化學(xué)式)。

(2)已知:①Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1

則反應(yīng)Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH= kJ·mol-1。理論上反應(yīng) 放出的熱量足以供給反應(yīng) 所需的熱量填上述方程式序號(hào)

(3)有人設(shè)計(jì)出“二步熔融還原法”煉鐵工藝,其流程如圖(b)所示,其中,還原豎爐相當(dāng)于高爐的

部分,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的 部分。

(4)鐵礦石中常含有硫,使高爐氣中混有SO2 污染空氣,脫SO2 的方法是 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中有著重要的作用。

(1)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·12H2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。寫(xiě)出硫酸鐵銨溶液中離子濃度的大小順序 。

(2)FeSO4/KMnO4工藝與單純混凝劑[FeCl3、Fe2(SO4)3]相比,大大降低了污水處理后水的渾濁度,顯著提高了對(duì)污水中有機(jī)物的去除率。二者的引入并未增加沉降后水中總鐵和總錳濃度,反而使二者的濃度降低,原因是在此條件下(pH約為7)KMnO4可將水中Fe2+、Mn2+氧化為固相的+3價(jià)鐵和+4價(jià)錳的化合物,進(jìn)而通過(guò)沉淀、過(guò)濾等工藝將鐵、錳除去。已知:Ksp(Fe(OH)3=4.0×10-38,則沉淀過(guò)濾后溶液中c(Fe3+)約為 mol·L-1。寫(xiě)出生成+4價(jià)固體錳化合物的反應(yīng)的離子方程式 。

(3)新型納米材料ZnFe2Ox,可用于除去工業(yè)廢氣中的某些氧化物。制取新材料和除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:

用ZnFe2Ox除去SO2的過(guò)程中,氧化劑是 (填化學(xué)式)

(4)工業(yè)上常采用如圖所示電解裝置,利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫。通電電解,然后通入H2S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2[Fe(CN)6]3-+2CO+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO+S↓。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ;電解過(guò)程中陰極區(qū)溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某芳香烴A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

(1)寫(xiě)出反應(yīng)②和⑤的反應(yīng)條件:② ;⑤ .

(2)寫(xiě)出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

(3)寫(xiě)出反應(yīng)④的化學(xué)方程式: .

(4)反應(yīng)③的反應(yīng)類型 .

(5)根據(jù)已學(xué)知識(shí)和獲取的信息,寫(xiě)出以CH3COOH,為原料合成重要的化工產(chǎn)品的路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)

合成路線流程圖示例如下:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二氧化氯(ClO2)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全無(wú)毒的殺菌消毒劑,被稱為“第4代消毒劑”。工業(yè)上可采用氯酸鈉(NaClO3)或亞氯酸鈉(NaClO2)為原料制備ClO2。

(1)亞氯酸鈉也是一種性能優(yōu)良的漂白劑,但在強(qiáng)酸性溶液中會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),產(chǎn)生ClO2氣體,離子方程式為_(kāi)__________________________;向亞氯酸鈉溶液中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈。若將鹽酸改為相同pH的硫酸,開(kāi)始時(shí)反應(yīng)緩慢,稍后一段時(shí)間產(chǎn)生氣體速率迅速加快。產(chǎn)生氣體速率迅速加快的原因是

(2)化學(xué)法可采用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO2。用H2O2作還原劑制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是 。

(3)電解法是目前研究最為熱門的生產(chǎn)ClO2的方法之一。如圖所示為直接電解氯酸鈉、自動(dòng)催化循環(huán)制備高純ClO2的實(shí)驗(yàn)。

①電源負(fù)極為_(kāi)__________________極(填A(yù)或B)

②寫(xiě)出陰極室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式和離子方程式

_______________________ ___ ; 。

③控制電解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+濃度降低而導(dǎo)致的ClO2歧化反應(yīng)。若兩極共收集到氣體22.4L(體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況,忽略電解液體積的變化和ClO2氣體溶解的部分),此時(shí)陽(yáng)極室與陰極室c(H+)之差為_________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能源和環(huán)境保護(hù)是世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)話題。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

.目前“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。甲烷自熱重整是一種先進(jìn)的制氫方法,其反應(yīng)方程式為CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。

閱讀下圖,計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=____________kJ·mol-1

收集和利用CO2是環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)課題。

500時(shí),在容積為1L的密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,發(fā)生如下反應(yīng):C02(g) +3H2 (g) =CH3OH (g) +H2O (g) H<0,測(cè)得CO2和CH3OH的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

(1) 0~10 min內(nèi)v(H2)=_____________, A點(diǎn)含義是_____________。該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________。

(2)反應(yīng)在500達(dá)到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T, CH3OH的濃度以每分鐘0. 030 mol/L逐漸增大,經(jīng)5 min又達(dá)到新平衡。T______(填“>”、“<”或“=”)500,判斷理由是_____________。

(3)溫度為T時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡后,將反應(yīng)容器的容積增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng),判斷理由是____________。

電化學(xué)法處理SO2前研究的熱點(diǎn)。

利用雙氧水吸收SO2可消除SO2污染,設(shè)計(jì)裝置如圖所示。

(1)石墨1為_(kāi)__________(填“正極”或“負(fù)極”);正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________。

(2)若11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2參與反應(yīng),則遷移H+的物質(zhì)的量為_(kāi)___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)譜圖表明某有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為70,紅外光譜表明有C==C和C==O的存在,1H核磁共振譜如下圖(峰面積之比依次為1:1:1:3):分析核磁共振譜圖,回答下列問(wèn)題:

(1)分子中共有 種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子。

(2)該物質(zhì)的分子式為 。

(3)該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】I.已知:反應(yīng)

4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH = —115.6 kJ/mol

H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH = —184 kJ/mol

H2O(g) = H2O(l) ΔH = —44 kJ/mol

寫(xiě)出H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式

II.實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對(duì)全球氣候問(wèn)題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問(wèn)題:

(1)已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為: ,它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為:

(2)在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):

A(g) + 3B(g)2C(g) + D(s) ΔH,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

T/K

300

400

500

K/(mol·L-1)2

4×106

8×107

K1

請(qǐng)完成下列問(wèn)題:

①判斷該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”或“<”)

②在一定條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào))。

A.3v(B)(正)=2v(C)(逆) B.A和B的轉(zhuǎn)化率相等

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D.混合氣體的密度保持不變

(3)已知N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H<0

①在一定溫度下,向容積不變(始終為10L)的密閉容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固體催化劑。10分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗嫉?0%,此時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為: ,用氮?dú)獗硎镜姆磻?yīng)速率為: 。

②保持①中的溫度和容積不變,設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量,若反應(yīng)達(dá)平衡后,混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)與①中的相同,那么: 若a= 0.5,c= 3,則b= ,在此情況下反應(yīng)起始時(shí)將向 反應(yīng)方向進(jìn)行。

③保持①中的溫度和容積不變,若按下列四種配比作為起始物質(zhì),達(dá)平衡后容器內(nèi)N2的轉(zhuǎn)化率大于①中的是 。(填序號(hào))

A.4molNH3 B.1.5molN2、7.5molH2和1molNH3

C.1molN2、5molH2和2molNH3 D.1molN2、6molH2和2molNH3

(4)以天然氣(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))為原料的燃料電池示意圖如圖所示。

①放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。

②假設(shè)裝置中盛裝100.0 mL 3.0 mol·L-1 KOH溶液,放電時(shí)參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8960 mL。放電完畢后,電解質(zhì)溶液中的溶質(zhì)是 電解質(zhì)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為 。

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