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CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。

(1)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1= —393.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2= —483.6kJ·mol-1

C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3= +131.3kJ·mol-1

则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)=== H2O(g)+CO2(g)的△H=        kJ·mol-1 。 

标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移______mol电子。

(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为                        

则该电池的正极反应式是                                      

(3)密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=               ;此时在B点时容器的体积VB       10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA       tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是               

 

【答案】

(1)﹣524.8(2分)         3  (2分)

(2)负极:CO-2e+CO32→2CO2;(2分)H2-2e+CO32→CO2+H2O;(2分)

正极:O2+4e+2CO2 →2CO32(2分)

(3)①1(L/mol)2 (2分)    小于(1分) ②大于(1分)③降温、加压,将甲醇从混合体系中分离出来(答出两点即可,2分)

【解析】略

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

Ⅰ.以硫铁矿为原料制取硫酸的生产中排出的废水对环境危害极大.酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表.
表1.几种砷酸盐的Ksp  
难溶物 Ksp
Ca3(AsO42 6.8×10-19
AlAsO4 1.6×10-16
FeAsO4 5.7×10-21
表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物 H2SO4 As元素
浓度 28.42g/L 1.6g?L-1
排放标准 pH 6~9 0.5mg?L-1
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=
0.29
0.29
 mol?L-1
(2)写出难溶物Ca3(AsO42的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO42]=
c3(Ca2+)?c2 (AsO43-
c3(Ca2+)?c2 (AsO43-
,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol?L-1,c(AsO43-)的最大是
5.7×10-17
5.7×10-17
mol?L-1

Ⅱ.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000kJ?m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=
-524.8
-524.8
kJ?mol-1
标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移
3
3
mol e-

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?门头沟区一模)“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状.随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义.下图是煤化工产业链之一.

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol②
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=
-524.8
-524.8
kJ/mol.在标准状况下,33.6L的煤炭合成气与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移
3
3
mol e-
(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是
ad
ad

a.体系压强保持不变
b.密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存
c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2
d.每消耗1mol CO的同时生成2molH2
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示.

A、B两点的平衡常数
一样
一样
(填“前者”、“后者”或“一样”)大;达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA
大于
大于
tC(填“大于”、“小于”或“等于”).在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是
降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来
降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来
(答出两点即可).
(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的.负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为
O2+4e-+2CO2=2CO32-
O2+4e-+2CO2=2CO32-

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
(1)已知:C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)═H2O(g)+CO2(g)的△H=
-524.8
-524.8
kJ?mol-1
标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移
3
3
mol电子.
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的.负极的电极反应式为
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O;
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O;
;则该电池的正极反应式是
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-

(3)密闭容器中充有10mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=
1
1
;此时在B点时容器的体积VB
小于
小于
10L(填“大于”、“小于”或“等于”).
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
大于
大于
tC(填“大于”、“小于”或“等于”).
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是
降温、加压,将甲醇从混合体系中分离出来
降温、加压,将甲醇从混合体系中分离出来

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科目:高中化学 来源:2013届湖南师大附中高二12月阶段检测化学试卷 题型:填空题

(14分) “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。

(1)已知:

    C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH1=—393.5 kJ·mol-1   ①

    2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH2=—483.6 kJ·mol-1   ②

    C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1   ③

则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH=       kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移    mol e-

(2)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体在正极反应,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为                                  

(3)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如右图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K=                   ;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)n(B)=      

②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是        

A 降温     B 加压     C 使用催化剂    D 将甲醇从混合体系中分离出来

 

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