练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    （10分）

    以天然气为原料经由合成气（CO 、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，主要工艺有以下几种：

    （1）甲烷的部分氧化。其反应式如下：

    CH4(g) + 1/2O2 (g)＝CO (g) + 2H2(g)；ΔH ＝-35.6 kJ·mol－1。

    则该反应的ΔS   ▲  0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

    有研究认为甲烷部分氧化的机理为：

    ① CH4(g) + 2O2 (g) ＝CO 2(g) + 2H2O(g)；ΔH1＝-890.3 kJ·mol－1

    ② CH4(g) + CO2 (g) ＝ 2CO (g) + 2H2(g)；ΔH2＝247.3 kJ·mol－1

    ③ CH4(g) + H2O (g) ＝ CO (g) + 3H2(g)；ΔH3＝  ▲  kJ·mol－1

    （2）甲烷水蒸汽催化重整。如右上图所示热氦气从下部流入提供能量。由甲烷和水蒸汽混合气从催化管的上部流入，从下端出来后再向上进入中心管。根据下表数据计算甲烷的转化率为       ▲        。

    气体

    进口温度/℃

    进口压强/MPa

    进口流量/g·s―1

    出口流量/ g·s―1

    甲烷

    464

    4.26

    12

    5.4

    （3）甲烷二氧化碳催化重整。高温下，该反应速率明显降低的原因可能是  ▲   。

    （4）甲烷的部分氧化与重整耦合。以天然气为燃料的发电尾气（主要含CO2、H2O、O2 和N2）与甲烷可直接用于制合成气。下列说法错误的是  ▲  （填序号）。

    A．直接利用烟气中的CO2，可以大规模地减少 CO2的排放量

    B．发电尾气的出口温度较高，可以利用以节约能量

    C．使用恰当的催化剂可以增大甲烷的转化率

    D．因发电尾气反应中包含甲烷燃烧，可实现部分热量自供，可降低成本

    （10分）

    （1）＞（2分）  250.3 kJ·mol－1（2分）

    （2）55%（2分）

    （3）温度过高催化剂失去活性或甲烷在高温条件下分解产生炭黑影响该反应速率

    （2分：两种情形各1分）

    （4）C（2分）

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?南京一模）以天然气为原料经由合成气（C0、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线． 以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚（CH3OCH3）和甲醇的工业流程如下：

    （1）甲烷的部分氧化反应如下：
    2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H=-71.2kJ?mol-1
    有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
    ①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
    ②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）；△H2
    ③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H3=+250.3kJ?mol-1
    则△H2=
    +247.3kJ?mol-1
    +247.3kJ?mol-1
    ．
    （2）催化反应室1中合成甲醚的反应为：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），该反应为自发反应，则该反应的△H
    ＜
    ＜
    0 （填“＜”、“＞”或“=”）
    （3）催化反应室2中发生如下反应：CO（g）+2H2（g）═CH30H（g）△H＜0
    在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器分别充入a mol C0和2a mol H2，三个容器的反应 温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同情况下．实验测得反应均进行到t min 时CO 的体积分数如下图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是
    Ⅲ
    Ⅲ
    ；都达到化学平衡状态时，C0转化率最小的是
    Ⅲ
    Ⅲ
    ．

    （4）如下图为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图． 熔融碳酸盐燃料电池的正极反应可表示为：
    O2+4e-+2CO2═2CO32-
    O2+4e-+2CO2═2CO32-
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?江苏二模）以天然气为原料经由合成气（CO、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，主要工艺有以下几种：
    （1）甲烷的部分氧化．其反应式如下：
    CH4（g）+
    1
    2
    O2 （g）═CO （g）+2H2（g）；△H=-35.6kJ?mol-1．
    则该反应的△S
    ＞
    ＞
    0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
    ①CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
    ②CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H2=247.3kJ?mol-1
    ③CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）；△H3=
    250.3
    250.3
    kJ?mol-1
    （2）甲烷水蒸汽催化重整．如右上图所示热氦气从下部流入提供能量．由甲烷和水蒸汽混合气从催化管的上部流入，从下端出来后再向上进入中心管．根据下表数据计算甲烷的转化率为
    55%
    55%
    ．
    气体 进口温度/℃ 进口压强/MPa 进口流量/g?s-1 出口流量/g?s-1
    甲烷 464 4.26 12 5.4
    （3）甲烷二氧化碳催化重整．高温下，该反应速率明显降低的原因可能是
    温度过高催化剂失去活性或甲烷在高温条件下分解产生炭黑影响该反应速率
    温度过高催化剂失去活性或甲烷在高温条件下分解产生炭黑影响该反应速率
    ．
    （4）甲烷的部分氧化与重整耦合．以天然气为燃料的发电尾气（主要含CO2、H2O、O2 和N2）与甲烷可直接用于制合成气．下列说法错误的是
    C
    C
    （填序号）．
    A．直接利用烟气中的CO2，可以大规模地减少 CO2的排放量
    B．发电尾气的出口温度较高，可以利用以节约能量
    C．使用恰当的催化剂可以增大甲烷的转化率
    D．因发电尾气反应中包含甲烷燃烧，可实现部分热量自供，可降低成本．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （12分）随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气为原料经由合成气（CO 、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，主要工艺有以下几种：

    （1）甲烷的部分氧化。CH4(g) + 1/2O2 (g) = CO (g) + 2H2(g)  ，△H = —35.6 kJ/mol。该反应是   ▲       反应（填“自发”、“非自发”或“一定条件下自发”）。有研究认为甲烷部分氧化的机理为：

    ①CH4(g) + 2O2 (g) = CO 2(g) + 2H2O(g)  ，△H1 =—890.3 kJ/mol

    ②CH4(g) + CO2 (g) = 2CO (g) + 2H2(g)  ，△H2 = 247.3 kJ/mol

    ③CH4(g) + H2O (g) = CO (g) + 3H2(g)  ，△H3

    反应③的△H3=    ▲    。

    （2）甲烷水蒸汽催化重整。如图，反应时热氦气从下部流入提供能量。由甲烷和水蒸汽组成的混合气从催化管的上部流入，发生吸热反应，混合气从下端出来后再向上进入中心管，其目的是     ▲       。根据下表数据计算甲烷

    的转化率为       ▲       。

    气体

    进口温度/℃

    进口压强/MPa

    进口流量/g.s-1

    出口流量/g.s-1

    甲烷

    464

    4.26

    12

    5.4

    （3）甲烷二氧化碳催化重整。高温下，该反应速率明显降低的原因可能是  ▲   。

    （4）甲烷的部分氧化与重整耦合。以天然气为燃料的发电尾气（主要含CO2、H2O、O2 和N2）与甲烷可直接用于制合成气，下列说法错误的是 ▲  。（填字母序号）

    A．直接利用烟气中的CO2，可以大规模地减少 CO2的排放量

    B．烟气的出口温度较高，可以显著地节约能量

    C．使用恰当的催化剂可以增大甲烷的转化率

        D．由于反应体系中包含甲烷燃烧，可实现部分热量自供，降低成本

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案