推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向,其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下,其涉及的反应如下
CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H1Ⅰ
CO(g)+H2O(g)⇌CO2 (g)+H2(g)△H2=-41.2 kJ•mol-1Ⅱ
CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H3Ⅲ
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程,如图1所示,其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。

①该历程中最大能垒E正=136.1136.1kJ•mol-1,写出该步骤的化学方程式CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*。
②△H3=-165.0-165.0kJ•mol-1
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图2。
①从图2A、B、C三点中选填下表物理量对应最大的点(用“A”、“B”或“C”填写)。
反应速率V | 平衡常数K | 平衡转化率a |
C C
|
AB AB
|
A A
|
向正反应方向
向正反应方向
(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不)移动。(3)有利于提高CO平衡转化率的措施有
C
C
。A.使用催化剂
B.投料比不变,增加CO的浓度
C.降低反应温度
D.通入He气体使体系的压强增大
【答案】136.1;CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)或CO*=C*+O*;-165.0;C;AB;A;向正反应方向;C
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:37引用:1难度:0.4
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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=
(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
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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(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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(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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