(2012?門頭溝區(qū)一模)“富煤、貧油、少氣”是我國能源發(fā)展面臨的現(xiàn)狀.隨著能源的日益緊張,發(fā)展“煤化工”對(duì)我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義.下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈之一.
“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出熱值很高的煤炭合成氣,其主要成分是CO和H
2.CO和H
2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛.
(1)已知:
C(s)+O
2(g)=CO
2(g)△H
1=-393.5kJ/mol①
C(s)+H
2O(g)=CO(g)+H
2(g)△H
2=+131.3kJ/mol②
則反應(yīng)CO(g)+H
2(g)+O
2(g)=H
2O(g)+CO
2(g),△H=
-524.8
-524.8
kJ/mol.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6L的煤炭合成氣與氧氣完全反應(yīng)生成CO
2和H
2O,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移
3
3
mol e
-.
(2)在一恒容的密閉容器中,由CO和H
2合成甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)
①下列情形能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
ad
ad
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.密閉容器中CO、H
2、CH
3OH(g)3種氣體共存
c.CH
3OH與H
2物質(zhì)的量之比為1:2
d.每消耗1mol CO的同時(shí)生成2molH
2②CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示.
A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)
一樣
一樣
(填“前者”、“后者”或“一樣”)大;達(dá)到A、C兩點(diǎn)的平衡狀態(tài)所需的時(shí)間t
A大于
大于
t
C(填“大于”、“小于”或“等于”).在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來
降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來
(答出兩點(diǎn)即可).
(3)工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池,是用煤炭氣(CO、H
2)作負(fù)極燃?xì),空氣與CO
2的混合氣體為正極燃?xì)猓靡欢ū壤腖i
2CO
3和Na
2CO
3低熔點(diǎn)混合物做電解質(zhì),以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+H
2-4e
-+2CO
32-=3CO
2+H
2O;則該電池的正極反應(yīng)式為
O2+4e-+2CO2=2CO32-
O2+4e-+2CO2=2CO32-
.