【題目】甲烷和水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是合成甲醇的原料：CH4+H2OCO+3H2

已知：CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O

300 mol CH4完全反應(yīng)后的產(chǎn)物中，加入100 mol CO2后合成甲醇。若獲得甲醇350 mol，殘留氫氣120 mol，計(jì)算CO和CO2的轉(zhuǎn)化率。

【答案】CO、CO2的轉(zhuǎn)化率分別為90%和80%

【解析】

甲烷完全反應(yīng)生成CO和氫氣，根據(jù)反應(yīng)CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O，設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為α，CO的轉(zhuǎn)化率為β，結(jié)合題給物質(zhì)物質(zhì)的量可計(jì)算轉(zhuǎn)化率；或根據(jù)氫元素守恒計(jì)算。

根據(jù)方程式CH4+H2OCO+3H2，300molCH4完全反應(yīng)生成300molCO和900molH2

設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為α，CO的轉(zhuǎn)化率為β

CO + 2H2CH3OH

300βmol 600βmol 300βmol

CO2 + 3H2 CH3OH + H2O

100αmol 300αmol 100αmol

共生成350mol甲醇，有300βmol+100αmol=350mol①

反應(yīng)后殘留氫氣120mol，則實(shí)際參加反應(yīng)的氫氣為900mol－120mol，有600βmol+300αmol=900mol－120mol②

由①②式可得α=0.8，β=0.9，即CO2的轉(zhuǎn)化率為80%，CO的轉(zhuǎn)化率為90%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在3支相同容積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們依次是：①NO2和CO，②NO2和O2，③NH3和N2。現(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，(假設(shè)試管內(nèi)溶質(zhì)不擴(kuò)散)試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度之比是(　　)

A. 1:1:1B. 5:4:5C. 3:2:3D. 2:3:3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某新型鋰空氣二次電池放電情況如圖所示，關(guān)于該電池的敘述正確的是　(　　)

A. 電解液應(yīng)選擇可傳遞Li＋的水溶液

B. 充電時(shí)，應(yīng)將鋰電極與電源負(fù)極相連

C. 放電時(shí)，空氣電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Li＋＋O2＋2e－=Li2O2

D. 充電時(shí)，若電路中轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，空氣電極的質(zhì)量將減少3.5 g

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】設(shè)nA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是

A. 23g Na 與足量H2O反應(yīng)完全后可生成nA個(gè)H2分子

B. 1 molCu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成nA個(gè)SO3分子

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L N2和H2混合氣中含nA個(gè)原子

D. 3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe3O4，失去8nA個(gè)電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在某密閉容器中，可逆反應(yīng)：A(g) + B(g)xC(g)符合圖中(Ⅰ)所示關(guān)系：(C)表示C氣體在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)。由此判斷，對(duì)圖像 (Ⅱ) 說法不正確的是：

A．p3>p4，Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率

B．p3>p4，Y軸表示B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

C．p3>p4，Y軸表示B的轉(zhuǎn)化率

D．p3>p4，Y軸表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】H是一種性能優(yōu)異的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為：

已被廣泛應(yīng)用于聲、熱、光的傳感等方面。它是由CH≡CH、(CN)2、CH3COOCHCH＝CH2三種單體通過適當(dāng)反應(yīng)形成的。由H的結(jié)構(gòu)簡式分析合成過程中發(fā)生反應(yīng)的類型是：①加成反應(yīng)；②取代反應(yīng)；③縮聚反應(yīng); ④加聚反應(yīng) （ ）

A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ①②④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。

（1）取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng)，無論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，最主要的原因是____________________________；所得溶液在長時(shí)間放置過程中會(huì)慢慢出現(xiàn)淺黃色，試用離子方程式解釋這一變化的原因：________________________________。

（2）氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法（鐵屑表面常附著油污），其流程如下：

①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ?yàn)橄礈欤礈觳僮鞯木唧w方法為__________________。

②濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時(shí)有一種氣體(能使澄清石灰水變渾濁)產(chǎn)生，寫出其化學(xué)方程式： __________________________________。

（3）如果煅燒不充分，產(chǎn)品中將有FeO存在，稱取3.0 g氧化鐵產(chǎn)品，加酸溶解，在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，用酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)滴定2～3次，消耗酸性KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。

①該實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________(填序號(hào))。

a．硝酸 b．鹽酸 c．硫酸

②上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(1)反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數(shù)為K2；在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表：

700 ℃

900 ℃

K1

1.47

2.15

K2

2.38

1.67

①反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH的平衡常數(shù)為K，則ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述計(jì)算可知，反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是_____________________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

②能判斷CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______(填字母)。

A．容器中壓強(qiáng)不變　　 B．混合氣體中c(CO)不變

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO)＝c(CO2)

(2)一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0，CO2的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，則平衡時(shí)CO2的濃度為______mol·L－1。

②下列措施中能使平衡時(shí)增大的是________(填字母)。

A．升高溫度 B．增大壓強(qiáng)

C．充入一定量的CO2 D．再加入一定量鐵粉

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】短周期元素A、B、C在周期表中所處的位置如圖所示。A、B、C三種元素原子的質(zhì)子數(shù)和為32。D元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的2倍。則下列說法正確的是

A. 元素D的某種同位素質(zhì)量數(shù)為14，則其中子數(shù)為6

B. 四種元素形成的氣態(tài)氫化物中，C元素的氫化物的穩(wěn)定性最強(qiáng)

C. B、C兩種元素可形成BC6型化合物，該化合物屬于離子化合物

D. A、B兩種元素的氣態(tài)氫化物均能與它們對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)，且都屬于氧化還原反應(yīng)

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