科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.“气化炉”中主要反应有:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ∙mol-1;
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ∙mol-1
(1)气化炉中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol-1C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol-1.
(2)用煤炭气合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).在密闭容器中,将CO和H2按物质的量1:2混合反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①生成甲醇的反应为放热放热反应(填”放热”或“吸热”).
②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化,其中代表压强是5.0MPa的曲线是AA(填“A”或”B”).
③在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率可采取的措施有降温或加压降温或加压(答出一种即可).
④压强为0.1MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是25%25%.
(3)某新型电池以熔融碳酸盐作电解质,在650℃下工作,负极通入煤炭气,正极通入空气与CO2的混合气.电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-O2+2CO2+4e-=2CO32-,负极反应式为CO+CO32--2e-═2CO2和H2+CO32--2e-=H2O+CO2H2+CO32--2e-=H2O+CO2.
【答案】C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol-1;放热;A;降温或加压;25%;O2+2CO2+4e-=2CO32-;H2+CO32--2e-=H2O+CO2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:1难度:0.5
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1.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:
(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为发布:2024/12/17 8:0:2组卷:38引用:1难度:0.5 -
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