(12分)下图是某工厂生产甲醇(CH3OH)的工艺流程图:已知,在反应器II中CO在高温、高压、催化剂存在的条件下跟H2充分反应后,仍剩余1/3。请回答下列问
题型:不详难度:来源:
(12分)下图是某工厂生产甲醇(CH3OH)的工艺流程图:
已知,在反应器II中CO在高温、高压、催化剂存在的条件下跟H2充分反应后,仍剩余1/3。请回答下列问题: (1)在反应器I中,发生反应的化学方程式是____________________________________。 (2)从提高原子的利用率出发,该生产工艺需要进行的改进是_____________________。 (3)右图表示CO和H2反应合成甲醇过程中的能量变化,曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。则
①反应的热化学方程式为___________________________________________。 ②在恒容条件下,能使该反应的平衡常数改变的措施有_________________。(填字母)A.加压 | B.降低温度 | C.再充入1mol CO和2molH2 | D.使用更高效的催化剂。 |
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答案
(12分)(1)CH4 + H2O(g) =" " CO + 3H2(3分) (2)由冷凝器2排出的气体再导入反应器Ⅱ中进行循环利用(3分) (3)①CO(g) + 2H2(g) ═ CH3OH(g) △H = -91 kJ·mol-1(3分) ②B(3分) |
解析
略 |
举一反三
(7分)反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0,E2>0),回答下列问题。
① 图中E1代表的意义是 。 该反应是 反应(填“吸热”、“放热”)。反应热△H的表达式为 。 ② 当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③ 在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1 , E2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。化学平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。 |
(11分)2011年9月29日成功发射天宫一号的长征二号F型火箭巨大的推力来源于一个氧化还原反应,反应时偏二甲肼(C2H8N2)做燃料,N2O4做氧化剂,生成三种气体物质,完成并配平该燃烧反应的化学方程式: C2H8N2 + N2O4= N2 ↑+ CO2↑ + ____ (1)火箭发射前低温加注的液态氧化剂N2O4是一种强酸性剧毒物质,常温下,纯净的N2O4是无色气体,可溶于水,且与水反应生成两种含氧酸,该反应的化 , 对上述反应中的各种物质,下列说法正确的是 。A.N2O4只做氧化剂 | B.产物中两种酸都是强酸 | C.反应中水只做溶剂 | D.N2O4泄漏后可产生红棕色气体 | (2)通过仪器分析燃烧剂偏二甲肼分子,得知其分子结构情况如下表:
符合上表结构及数据要求的同分异构体共有 种,已知偏二甲肼的结构中有一个氮原子上没有连接氢原子,则偏二甲肼的结构简式是____ __。 |
(13分)氢气是一种清洁能源,可以通过多种方法制得。 (1) 工业上用水煤气法制氢气,有关化学方程式是: 反应一:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) △H> 0 反应二:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H < 0 ①若反应一在t℃时达到化学平衡状态,则此温度下该反应的的平衡常数表达式 K = ; ②在427℃时将CO 和H2O(g)各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应,5分钟时达到平衡状态,该反应的平衡常数是9,则CO的转化率是 ,用CO的浓度变化表示的反应率速v(CO)是 mol /(L·min)。 (2)利用电解饱和食盐水也可制得氢气,下图为电解食盐水的示意图:
请回答: ① C1电极是 极(填“阴”或“阳”),C2电极的电极反应式是 。 ②该电解反应的离子方程式是 , (3)通过下列方法也可以得到氢气。 已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1 1molCH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的反应热是 kJ·mol-1。 |
下列反应中,生成物的总能量大于反应物总能量的是 ( )A.氢气在氧气中燃烧 | B.氢气与氯气化合 | C.中和反应 | D.焦炭在高温下与水蒸气反应 |
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1gH2燃烧生成液态水放出142.9KJ的热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( )A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9kJ·mol-1 | B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1 | C.2H2+O2=2H2OΔH=-571.6kJ·mol-1 | D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-285.8kJ·mol-1 |
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