题目内容
将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:C+H2O(g)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)====CO2(g);ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)====H2O(g);ΔH2=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)====CO2(g);ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
试回答:
(1)请你根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式: ① 。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量 ② (填“多”或“少”)。
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图
C(s)+H2O(g)+O2(g)
CO2(g)+H2O(g)
![]()
CO(g)+O2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)+
O2(g)
请写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间存在的关系式 ③ 。
乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析,甲、乙两同学观点正确的是 ④ (填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是 ⑤ 。
①C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)ΔH=+131.5 kJ·mol-1 ②多
③ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 ④乙
⑤甲同学忽视了反应C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)为吸热反应
解析:首先考虑的是如何把“C(s)与水蒸气”这两种反应物和“CO和H
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)= N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ·mol-1
则△H2= 。
Ⅱ. 化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。
(1) 将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一,反应为
C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g)
该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
800℃时,将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中,发生反应:CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g),反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变,t2时再向容器中充入CO、H2各1mol,平衡将 移动(填“向左”、 “向右”或“不”)。t2时,若改变反应条件,导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化,则改变的条件可能是 (填符号)。
a加入催化剂 b降低温度 c缩小容器体积 d减少CO2的量
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
Ⅲ.开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
![]()
通入a气体的电极是原电池的 极(填“正”或“负”),其电极反应式为 。