能源的开发和有效利用以及人均消费量,是一个国家生产技术水平和生活水平的重要标志。
Ⅰ.“氢能”因热值高,无污染,将是未来最理想的新能源。“十三•五”规划实现煤炭资源的高效清洁转化是我国能源革命的一个重要课题。而要实现这一目标,就需要提升并完善煤气化这一关键的核心龙头技术。煤的气化是目前获得氢气的一种重要方式。
煤的气化反应主要是:
反应Ⅰ:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)ΔH1>0;
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH2<0,在850℃时,K=1。
(1)①反应Ⅰ的正反应的活化能Ea正和ΔH1的大小关系为Ea正大于大于ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”),温度的改变对正、逆反应速率影响较大的是 正正(填“正”或“逆”)反应速率。
②将一定量CO和H2O混合气放入一个恒容绝热的密闭容器内发生反应Ⅱ(初始温度850℃),以下可作为可逆反应Ⅱ达到平衡标志的是 BDBD。
A.当混合气的平均相对分子质量不随时间而变化时
B.当v(CO)正=v(H2)逆时
C.当c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)时
D.当混合气的压强不随时间而变化时
③若要提高反应Ⅱ中CO的平衡转化率,可以采取的措施有 BCBC。
A.加入选择性好的催化剂
B.不断散热
C.不断充入水蒸气
D.增加CO在原料气中的含量
(2)850℃时,若向一恒温、恒容密闭容器中同时充入1.0molCO、xmolH2O、1.0molCO2和ymolH2,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x、y应满足的条件是 y<xy<x。
Ⅱ.二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比n(H2)n(CO)的变化曲线如图1:

(3)a、b、c从大到小依次为 a>b>ca>b>c。
(4)某温度下,将2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图2所示,下列四种条件下化学平衡常数最大的是 DD。
A.p2,T1
B.p3,T2
C.p1,T3
D.p4,T4
(5)在恒容密闭容器里充入一氧化碳和氢气,一定温度下发生反应。下列说法正确的是 BB。
A.当混合气体的密度不随时间变化时,说明反应达到了平衡状态
B.当v逆(CO)=2v正(CH3OCH3)时,说明反应达到了平衡状态
C.低温高压一定有利于提高CH3OCH3的生产效率
D.将水蒸气液化分离出来,有利于增大正反应速率,提高CH3OCH3的产率
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
【答案】大于;正;BD;BC;y<x;a>b>c;D;B
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:24引用:1难度:0.6
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1.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达到平衡状态( )
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②混合气体的密度
③B的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量
⑥v(C)与v(D)的比值
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2.二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O2):
2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-38.7kJ/mol
则△H2=
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2CO3共沉淀法:制备1mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。
请写出上述过程中硝酸铝与Na2 CO3水溶液反应的离子方程式:
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