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將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一．煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：C＋H2O(g)CO＋H2．

C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：

C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H1＝－393.5kJ·mol－1；

H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)；△H2＝－242.0kJ·mol－1；

CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)；△H3＝－283.0kJ·mol－1；

試回答：

(1)

請你根據以上數據，寫出C(s)與水蒸氣反應生成CO和H2的熱化學方程式：

____①____．

(2)

比較反應熱數據可知，1 mol　CO(g)和1 mol　H2(g)完全燃燒放出的熱量之和，比1 molC(s)完全燃燒放出的熱量____②____(填“多”或“少”)．

甲同學據此認為：“煤炭燃燒時加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”．

乙同學根據蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖

請你寫出△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關系式____③____

乙同學據此認為：“將煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量，最多與直接燃燒煤放出的熱量相同．”請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是____④____(填甲與乙)同學，另一同學出現(xiàn)錯誤觀點的原因是____⑤____．

答案：
解析：

(1)

C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)；△H＝＋131.5 kJ·mol－1

(2)

②多,③△H1＝△H2＋△H3＋△H4,④乙,⑤甲同學忽視了反應C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)為吸熱反應(2分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

煤化工是以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體，液體，固體燃料的過程．
（1）水煤氣生產原理為：C（s）+H2O（g）
高溫
CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ/mol
①該反應自發(fā)可能性
有
有
（填有或無）；
②一定溫度下，在一個容積不變的密閉容器中進行水煤氣生產反應，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是
ABC
ABC
（填字母）；
A．容器內壓強不變         B．容器內氣體密度不變
C．v（CO）正=v（H2O）逆      D．c（CO）=c（H2）
③下列措施能使C（s）+H2O（g）
高溫
CO（g）+H2（g）正反應速率增大的是_
CD
CD
；
A、增加C（s）的量    B、降溫   C、升溫    D、充入HI
（2）將不同量CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容容器中，進行反應
CO（g）+H2O（g）
高溫
CO2（g）+H2（g），得到如下三組數據：
實驗
組別		 溫度℃ 起始量/mol 平衡/mol 達平衡所
需時間/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①實驗1中以v（CO）表示反應速率為
0.16mol∕（L?min）
0.16mol∕（L?min）
；
②900℃時，CO2（g）+H2（g）
高溫
 CO（g）+H2O（g）化學平衡常數為
1.5
1.5
；
（3）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率，為了分別驗證溫度，催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，至少應該設計
3
3
組實驗．
組別 溫度 催化劑 …
1
2

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?徐州二模）煤化工是以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業(yè)過程．
（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣．反應為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，△S=+133.7J?（K?mol）-1
①該反應能否自發(fā)進行與
溫度
溫度
 有關；
②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是
b、c
b、c
  （填字母，下同）．
a．容器中的壓強不變    b．1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
c．v正（CO）=v逆（H2O）    d．c（CO）=c（H2）
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數據：
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗1中以v（CO2） 表示的反應速率為
0.16mol?（L?min）-1
0.16mol?（L?min）-1
．
②該反應的逆反應為
吸
吸
（填“吸”或“放”）熱反應
③若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)（即各物質的質量分數分別相等），且t＜3min，則a、b應滿足的關系是
b=2a，a＞1
b=2a，a＞1
 （用含a、b的數學式表示）．
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產甲醇．一定條件下發(fā)生反應：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），圖表示該反應進行過程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c （CH3OH）增大的是
c、d
c、d
．
a．升高溫度      b．充入He（g），使體系壓強增大
c．將H2O（g）從體系中分離出來     d．再充入1mol CO2和3mol H2．

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年山西省高三下學期第一次月考化學試卷（解析版） 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)? △H1＝－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)??? △H2

CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)????? △H3＝－867kJ·mol－1

則△H2＝???????????????? 。

Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產過程中產生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉化為水煤氣是將煤轉化為潔凈燃料的方法之一，反應為??? C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，

該反應的化學平衡常數表達式為K＝???????????????????? 。 800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反應過程中各物質的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將????? 移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應條件，導致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是??????? （填符號）。

a加入催化劑 ???? b降低溫度?? ? c縮小容器體積 ???? d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應???????????????????????? 。

②用化學平衡移動的原理分析，在 HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是??????????????? 。

Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的? ??? （填“正”或“負”），

其電極反應式為? ??? ???? ????? 。

 

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科目：高中化學 來源：2014屆江蘇省無錫市高三上學期期中調研考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1＝－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2

CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)      △H3＝－867kJ·mol－1

則△H2＝                  。

Ⅱ． 化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產過程中產生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉化為水煤氣是將煤轉化為潔凈燃料的方法之一，反應為C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，

該反應的化學平衡常數表達式為K＝                     。 800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應過程中各物質的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將      移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應條件，導致H2濃度發(fā)生如圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是        （填符號）。

a加入催化劑       b降低溫度       c縮小容器體積        d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應                         。

②用化學平衡移動的原理分析，在 HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是                。

Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的      極（填“正”或“負”），其電極反應式為                   。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1=－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2

CH4(g)+2NO2 (g)= N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)      △H3=－867kJ·mol－1

則△H2=                 。

Ⅱ． 化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產過程中產生的SO2是大氣中SO2的主要來源。

（1）      將煤轉化為水煤氣是將煤轉化為潔凈燃料的方法之一，反應為

C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g)

該反應的化學平衡常數表達式為K=                     。

     800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反應過程中各物質的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將      移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應條件，導致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是        （填符號）。

a加入催化劑　  b降低溫度　  c縮小容器體積　  d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

 


①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應                         。

②用化學平衡移動的原理分析，在 HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是                                                                  。

Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。直接甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。DMFC工作原理如圖所示：

                                                         

通入a氣體的電極是原電池的      極（填“正”或“負”），其電極反應式為       。                   

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