(創(chuàng)新預測題)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋ O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_____________________________。
(2)比較反應熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖

并據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。
請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是
_______________________________________________________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點______________________________________________________
(1)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)   ΔH＝131.5 kJ·mol－1
(2)乙　甲同學忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0)
(3)①減少污染；②燃燒充分；③方便輸送(任填兩個)
(1)本題考查蓋斯定律，ΔH1－ΔH2－ΔH3即為C(s)與水蒸氣反應的焓變。因此C(s)與水蒸氣反應的熱化學方程式為：
C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.5 kJ·mol－1。
(2)根據(jù)蓋斯定律，煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量應相等，甲同學的錯誤在于忽視了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣時要吸收熱量。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

平衡是化學反應原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題：
（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常數(shù)為K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常數(shù)為K2
則反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示)；此反應該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K1和K2表示)。
（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，該反應在3L密閉容器中，在兩種不同的條件下進行反應，A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol，其中實驗I的條件為T1℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實驗Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T1℃時該反應的平衡常數(shù)為_____(用分數(shù)表 示)，達到平衡時，A的反應速率為____。
（3）已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10－5mol?L－1，c平衡(HCN)≈c起始(HCN)，水的電離可不計，則此溫度下0.1 mol?L－1的HCN溶液的pH=_________。
（4）對于0.1mol?L－1 Na2CO3溶液，該溶液中離子濃度由大到小的順序是______，向該溶液中加水稀釋的過程中，c(H2CO3)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”， 下同) ，c(H2CO3)/ c(CO32－)逐漸______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

2013年初，全國各地多個城市都遭遇“十面霾伏”，造成“陰霾天”的主要根源之一是汽車尾氣和燃煤尾氣排放出來的固體小顆粒。
汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷：

（1）該反應為       反應(填“放熱”或“吸熱”）：在T2溫度下，0~2s內(nèi)的平均反應速率：v(N2)=         ；（2）當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2，在答題卡上畫出 c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
（3）某科研機構(gòu)，在t1℃下，體積恒定的密閉容器中，用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度（具體數(shù)據(jù)見下表，CO2和N2的起始濃度為0）。
時間/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/xl0-4mol L-1
10．0
4．50
2．50
1．50
1．00
1．00
c(CO)/xl0-3mol L-1
3．60
3．05
2．85
2．75
2．70
2．70
 
t1℃時該反應的平衡常數(shù)K=              ，平衡時NO的體積分數(shù)為           。
（4）若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是      (填代號）。（下圖中v正、K、n、m分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和質(zhì)量）

（5）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)   △H=-867．0kJ ? mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g)                   △H=-56．9kJ ? mol-1
H2O(g) = H2O(l)                          △H=-44．0kJ ? mol-1
寫出CH4催化還原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的熱化學方程式           。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3＝－867kJ·mol－1
則△H2＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應為   C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝                    。 800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將     移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應條件，導致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應                        。
②用化學平衡移動的原理分析，在 HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是               。
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負”），
其電極反應式為                  。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(1)宇宙飛船上的氫氧燃料電池，其電池反應為：2H2＋O2=2H2O，試寫出電解質(zhì)溶液若為鹽酸時的正極反應式：______________。
(2)已知4 g甲烷氣體充分燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時，放出Q kJ的熱量。寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：______________________。
(3)已知下列熱化學方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH＝－Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH＝－Q3 kJ/mol
利用蓋斯定律計算：FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)的焓變ΔH＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

乙醇是一種可燃性液體，按一定比例混合的乙醇汽油是一種新型清潔車用燃料，某科研機構(gòu)研究利用CO2合成乙醇的方法：
（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1
原料氣氫氣
（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   ΔH2
回答下列問題：
（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料時．氣缸工作時進行的反應較多，寫出燃燒產(chǎn)生有毒氣體CO、NO的所有反應的化學方程式：________________________。
（2）反應(i)中能夠提高氫氣轉(zhuǎn)化率的措施有____。
A．增大壓強B．加催化劑C．增大CO2的濃度D．及時分離體系中的乙醇
（3）利用CO合成乙醇是目前工業(yè)生產(chǎn)較為成熟的工藝。已知下列熱化學方程式：
（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH3
寫出以CO(g)與H2(g)為原料合成乙醇的熱化學方程式：___________________（焓變用H1、H3表示）。
（4）反應(ii)中的甲烷和水蒸氣是在特定的催化劑表面上進行的，該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)如下表：

由此推知反應(ii)的焓變H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某溫度下，向容積為1 L的密閉容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸氣，經(jīng)過5h反應達到平衡狀態(tài)，此時測得CH4的濃度變?yōu)?.5 mol/L。該溫度下，反應(ii)的平衡常數(shù)K=__________________，反應開始至達到平衡時氫氣的反應速率v(H2)=_________。
（5）機動車在改用乙醇汽油后，并不能減少氮氧化物的排放。使用合適的催化劑可使NO轉(zhuǎn)化為氮氣，實驗測得NO轉(zhuǎn)化為氮氣的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示：

由圖像可知，在沒有CO情況下，溫度超過775K，NO的轉(zhuǎn)化率減小，造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________________________；在NO和CO物質(zhì)的量之比為1：1的情況下，應控制的最佳溫度為__________________左右。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程�；瘜W鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol 化學鍵時釋放（或吸收）的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能（kJ/mol）：P—P：198，P—O：360，O=O：498，則反應P4（白磷）＋3O2=P4O6的反應熱ΔH為（  ）
A．－1638kJ/molB．＋1638kJ/mol
C．－126kJ/molD．＋126kJ/mol

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱,也可以估算化學反應的反應熱(ΔH),化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。
化學鍵
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
鍵能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
 
請回答下列問題:
(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“>”或“<”)。
SiC　　　　Si;SiCl4　　　　SiO2。 
(2)如圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子,請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),該反應的反應熱ΔH=　　　kJ/mol。 

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運用所學知識,解決下列問題:

Ⅰ.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應的平衡常數(shù)表達式為:K=,寫出它所對應反應的化學方程式:                                  
                                                     　。 
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未來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室中(壓力2.0～10.0 MPa,溫度230～280 ℃)進行下列反應:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1="-90.7" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2="-23.5" kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3="-41.2" kJ·mol-1
(1)寫出催化反應室中三個反應的總反應的熱化學方程式:                          。
(2)在某溫度下,2 L密閉容器中發(fā)生反應①,起始時CO、H2的物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol,3 min后達到平衡,測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則3 min內(nèi)CO的平均反應速率為　　　　　　　　。若同樣條件下起始時CO物質(zhì)的量為4 mol,達到平衡后CH3OH為2.4 mol,則起始時H2為　　　　mol。
(3)下列有關(guān)反應③的說法正確的是　　　　。
A.在體積可變的密閉容器中,在反應③達到平衡后,若加壓,則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變
B.若830 ℃時反應③的K=1.0,則在催化反應室中反應③的K＞1.0
C.某溫度下,若向已達平衡的反應③中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O(g),則平衡右移、平衡常數(shù)變大
(4)為了尋找合適的反應溫度,研究者進行了一系列實驗,每次實驗保持原料氣組成、壓強、反應時間等因素不變,實驗結(jié)果如圖,

則CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是                                        　。
其原因是                                                   　。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案