圖一是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題:

圖一
(1)圖一中氣體A的俗稱是_______________
(2)合成氨工業(yè)是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一步。已知有一組數(shù)據(jù):破壞1mol氮?dú)庵械幕瘜W(xué)鍵需要吸收946 kJ能量;破壞0.5mol氫氣中的H-H鍵需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H鍵能夠釋放389kJ能量。圖二表示合成氨工業(yè)過(guò)程中能量的變化,請(qǐng)將圖中①、②的能量變化的數(shù)值,填在下邊的橫線上。

圖二
           kJ ,②            kJ
(3)煤化工產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一甲醇,是一種新型的汽車(chē)動(dòng)力燃料,發(fā)達(dá)國(guó)家等一般通過(guò)CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO (g) + 2H2(g)CH3OH(g)
①下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是_______;
A. 容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
B.  2v(H2) = v(CH3OH)
C. 容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變
D. 單位時(shí)間內(nèi)生成n molCO的同時(shí)生成2n mol H2
②在容積固定的恒溫密閉容器中充入CO和H2發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)在第4 min時(shí)候達(dá)到其限度,此時(shí)容器中壓強(qiáng)與反應(yīng)前之比為3︰5,容器內(nèi)物質(zhì)的各種物質(zhì)的量濃度如下表:

時(shí)間/濃度
c(CO)(mol/L)
C(H2 )(mol/L)
c(CH3OH)(mol/L)
起始
0.200
0.300
0.000
第4 min
a
b
c
則b=__________________
(4)甲醇—空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載電池,其工作原理如下圖所示,該燃料電池的電池反應(yīng)式為2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________,正極附近pH值_______________(填寫(xiě)“增大”、“減小”或者“不變”)

(1)水煤氣 (2) ① 2254    ② 80      (3) A、C       0.100 
(4)CH3OH-6e- +H2O=CO2+6H+    增大

解析試題分析:(2)①吸收的能量=946+218×6= 2254KJ,②放出的能量=2254-2334=80KJ
(3)①該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等,故當(dāng)平均相對(duì)摩爾質(zhì)量、壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài);v(H2) = 2v(CH3OH)也能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),而D選項(xiàng)都表示逆反應(yīng),不能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。②設(shè)反應(yīng)過(guò)程中,CO的轉(zhuǎn)化濃度為x,H2為2x,甲醇為x。則CO的平衡濃度為(0.2-x),H2的平衡濃度為(0.3-2x),甲醇的平衡濃度為x,故,解得:x=0.100。(4)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)式:O2+4e-+4H+=2H2O,故正極的pH值增大。
考點(diǎn):化學(xué)與化工生產(chǎn)
點(diǎn)評(píng):化工生產(chǎn)是工業(yè)的重要產(chǎn)業(yè),近年來(lái)高考的熱點(diǎn),考生在備考過(guò)程中應(yīng)注意知識(shí)的靈活運(yùn)用,達(dá)到舉一反三的效果。難度較大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

如圖1是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問(wèn)題:

(1)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:K=
[H2][CO]
[H2O]

它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

(2)已知在一定溫度下,各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
C(s)+CO2(g)?2CO(g),K1                  ①
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),K2        ②
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),K3         ③
則K1、K2、K3,之間的關(guān)系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2

反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而
增大
增大
(增大/減小/不變).
一定溫度下,在三個(gè)容積均為2L的容器中均進(jìn)行著③反應(yīng),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中相應(yīng)的空格.
容器編號(hào) n(C)mol n(H2O)mol n(CO)mol n(H2)mol v、v比較
0.2 0.12 1.20 0.20 v=v
0.16 0.20 0.40 0.80 v
v
簡(jiǎn)述理由:
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8<1=K,Q<K 平衡向正方向進(jìn)行,所以v>v
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8<1=K,Q<K 平衡向正方向進(jìn)行,所以v>v

(3)該產(chǎn)業(yè)鏈中氨催化氧化可以制硝酸,此過(guò)程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.對(duì)反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)△H>O,在溫度為T(mén)1、T2時(shí),平衡體系中N02的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示.下列說(shuō)法正確的是
D
D
 
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(4)如果(3)中的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2O4、NO2的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t關(guān)系如右圖所示.圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
;圖中表示平衡混合物中NO2的含量最高的一段時(shí)間是
t3~t4
t3~t4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

圖1是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問(wèn)題:
I.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:K=
C(H2)?C(CO)
C(H2O)
,它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

II.二甲醚(CH3OCH3)在未來(lái)可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用,工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3.工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)
高溫
CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)
高溫
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)
高溫
CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
(1)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ?mol-1
3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ?mol-1
.830℃時(shí)反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K
1.0(填“>”、“<”或“=”).
(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為
0.1mol/(L?min)
0.1mol/(L?min)
;若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;達(dá)到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=
5.4
5.4
mol/L.
(3)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進(jìn)行了一系列試驗(yàn),每次試驗(yàn)保持原料氣組成、壓強(qiáng)、反應(yīng)時(shí)間等因素不變,試驗(yàn)結(jié)果如圖2,CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是
由圖表可知,溫度低于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大;溫度高于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小
由圖表可知,溫度低于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大;溫度高于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小
,其原因是
在較低溫時(shí),各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時(shí),各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小
在較低溫時(shí),各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時(shí),各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小

(4)“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源,其工作原理如圖3所示.寫(xiě)出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2015屆重慶一中高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

圖一是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題:

圖一

(1)圖一中氣體A的俗稱是_______________

(2)合成氨工業(yè)是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一步。已知有一組數(shù)據(jù):破壞1mol氮?dú)庵械幕瘜W(xué)鍵需要吸收946 kJ能量;破壞0.5mol氫氣中的H-H鍵需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H鍵能夠釋放389kJ能量。圖二表示合成氨工業(yè)過(guò)程中能量的變化,請(qǐng)將圖中①、②的能量變化的數(shù)值,填在下邊的橫線上。

圖二

           kJ ,②            kJ

(3)煤化工產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一甲醇,是一種新型的汽車(chē)動(dòng)力燃料,發(fā)達(dá)國(guó)家等一般通過(guò)CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO (g) + 2H2(g)CH3OH(g)

①下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是_______;

A. 容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

B.  2v(H2) = v(CH3OH)

C. 容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變

D. 單位時(shí)間內(nèi)生成n molCO的同時(shí)生成2n mol H2

②在容積固定的恒溫密閉容器中充入CO和H2發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)在第4 min時(shí)候達(dá)到其限度,此時(shí)容器中壓強(qiáng)與反應(yīng)前之比為3︰5,容器內(nèi)物質(zhì)的各種物質(zhì)的量濃度如下表:

時(shí)間/濃度

c(CO)(mol/L)

C(H2 )(mol/L)

c(CH3OH)(mol/L)

起始

0.200

0.300

0.000

第4 min

a

b

c

則b=__________________

(4)甲醇—空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載電池,其工作原理如下圖所示,該燃料電池的電池反應(yīng)式為2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________,正極附近pH值_______________(填寫(xiě)“增大”、“減小”或者“不變”)

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

圖一是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題:


(1)圖一中氣體A的俗稱是_______________

(2)合成氨工業(yè)是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一步。已知有一組數(shù)據(jù):破壞1mol氮?dú)庵械幕瘜W(xué)鍵需要吸收946 kJ能量;破壞0.5mol氫氣中的H-H鍵需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H鍵能夠釋放389kJ能量。圖二表示合成氨工業(yè)過(guò)程中能量的變化,請(qǐng)將圖中①、②的能量變化的數(shù)值,填在下邊的橫線上。      

       kJ ,②       kJ

(3)煤化工產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一甲醇,是一種新型的汽車(chē)動(dòng)力燃料,發(fā)達(dá)國(guó)家等一般通過(guò)CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO (g) + 2H2(g)CH3OH(g)

①下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是_______;

A. 容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

B. 2v(H2) = v(CH3OH)

C. 容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變

D. 單位時(shí)間內(nèi)生成n molCO的同時(shí)生成2n mol H2

②在容積固定的恒溫密閉容器中充入CO和H2發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)在第4 min時(shí)候達(dá)到其限度,此時(shí)容器中壓強(qiáng)與反應(yīng)前之比為3︰5,容器內(nèi)物質(zhì)的各種物質(zhì)的量濃度如下表:

時(shí)間/濃度

c(CO)(mol/L)

c(H2 )(mol/L)

c(CH3OH)(mol/L)

起始

0.200

0.300

0.000

第4 min

a

b

c

則b=__________________

(4)甲醇—空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污 染電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載電池,其工作原理如下圖所示,該燃料電池的電池反應(yīng)式為2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________,正極附近pH值_______________(填寫(xiě)“增大”、“減小”或者“不變”)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案