题目内容
【题目】由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(一氧化碳和氢气)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。
（1）用一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式是______________________________________。
（2）用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是__________________________。
（3）气化和液化的优点是______________________。
【答案】 CO＋2H2
CH3OH nCO＋
H2CnHm＋nH2O 使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率
【解析】（1）根据原子守恒书写一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式。
（2）根据原子守恒书写一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式。
（3）根据原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高分析。
（1）根据原子守恒可知用一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式是CO＋2H2
CH3OH。
（2）根据原子守恒可知用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是nCO＋
H2CnHm＋nH2O。
（3）由于原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因此气化和液化的优点是使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率。
【题目】回收和利用CO2是环境科学家研究的热点，是减轻温室效应危害的重要途径。
(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为_____________。
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。合成乙烯的反应为
2CO2(g)+6H2(g)==CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ/mol
已知:
键 | H-H | C=O | C=C | O-H | C-H |
键能/kJ/mol | 436.0 | 745.0 | 615.0 | 462.8 | 413.4 |
则a=________。
(3)T℃时。在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0，混合气体中CH3OH 的体积分数与氢气的物质的量的关系如图所示。图1中A、B、C 三点对应的体系。CO的转化率最大的是____(填字母)，判断理由是____________。
(4) 工业上也用合成气(H2和CO) 合成甲醇，反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H<0，在10L的恒容密团容器中充入H2和CO的物质的量分别为2mol和1mol，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是_________。
②已知300℃时上述反应达到平衡时，CO 的平衡转化率为60% 若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH 若保持温度和容器休积不变，则平衡会_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(5)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下图所示：
①阳极区产生CO2的原因是________(用离子方程式表示)。
②利用平衡移动原理，简述CO32-在阴极区再生的原因____________。
