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与石油资源相比,我国的煤炭资源相对比较丰富,因此对煤炭资源的合理开发利用尤为重要。
(1)燃煤发电即火力发电是煤的一种利用方式。工作原理如下,在燃烧的过程中,通常将块状煤粉碎,从速率的角度,主要目的是
增大固体的表面积,加快反应速率
增大固体的表面积,加快反应速率

煤炭
燃烧
产生热能
加热锅炉
产生水蒸气
驱动涡轮机
产生电流
(2)煤的综合利用的常见方式为液化和气化:

①将煤气化或液化再使用的主要优点有
燃料的利用率高、污染小
燃料的利用率高、污染小
(任答一点)。
②已知煤的气化、液化的热化学方程式分别为:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)ΔH1=xkJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)ΔH2=ykJ/mol
则煤的一种直接液化的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)+H2(g)═CH3OH(l)ΔH=
(x+y)kJ/mol
(x+y)kJ/mol

(3)将CO2催化加氢可合成低碳烯烃是实现碳中和有效手段之一,例如:6H2(g)+2CO2(g)
催化剂
CH2=CH2(g)+4H2O(g)ΔH。
①已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-480kJ•mol-1。反应CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)△H3的相关键能数据:
共价键 C=O C-H C=C H-O O=O
键能/(kJ•mol-1 745 413.4 615 463 494
则ΔH=
-358.6kJ/mol
-358.6kJ/mol

②已知反应6H2(g)+2CO2(g)
催化剂
CH2=CH2(g)+4H2O(g)的v=kp2(CO2)•p6(H2)、v=kp(C2H4)•p4(H2O),该反应在T1℃温度下,k=1.5k,则该温度时的Kp=
1.5
1.5
。若T2℃温度下,k=2k,则T2
T1(填“>”、“<”或“=”),理由为
由于该反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,Kp减小,由于T1℃时Kp=1.5,T2℃时Kp=2,故T2<T1
由于该反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,Kp减小,由于T1℃时Kp=1.5,T2℃时Kp=2,故T2<T1

(4)煤炭中含有硫元素,燃烧过程中会产生SO2对环境造成严重污染。可用足量石灰乳进行吸收,反应的化学方程式为
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
。若所得溶液的pH为11,c(Ca2+)=3×10-3molL,则溶液中c(SO32-)=
10-4mol/L
10-4mol/L
,c(HSO3-)=
10-8mol/L
10-8mol/L
。(已知:H2SO3的电离常数:K1=1.5×10-2,K2=1×10-7、CaSO3的溶度积:Ksp=3×10-7

【答案】增大固体的表面积,加快反应速率;燃料的利用率高、污染小;(x+y)kJ/mol;-358.6kJ/mol;1.5;<;由于该反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,Kp减小,由于T1℃时Kp=1.5,T2℃时Kp=2,故T2<T1;Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O;10-4mol/L;10-8mol/L
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:1引用:1难度:0.6
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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