6.工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳.为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下发生反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ/mol
该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”反应.
(1)在一个容积为1L的密闭容器中加入1molCO和3molH2O(g),发生上述反应,5min后达到平衡,测得该反应实际放出的热量为20.5kJ,迅速导出热量,保持容器中温度不变.则该时间范围内反应的平均速率ν(CO)=0.1mol/(L•min);平衡常数K的数值为0.2.
(2)某工业合成氨的原料气组成为:H2 40%、N2 20%、CO 30%、CO210%(均为体积分数).
现采用“一氧化碳变换”法,向上述原料气中加入水蒸气,将其中的CO除去.已知不同温度
及反应物投料比($\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$)下,变换反应后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示:
  
  温度/℃\CO的体积分数%\投料比
 
 
$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=1$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=3$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=5
200
250
300
350
1.70
2.73
6.00
7.85
0.21
0.30
0.84
1.52
0.02
0.06
0.43
0.80
①平衡混合气体中CO的体积分数越大,则CO的平衡转化率越小(填“大”或“小”).
②从该反应的化学方程式分析,反应物投料比($\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$)越大,CO的平衡转化率越大(填
“大”或“小”),与上表中的数据分析结果相符(填“相符”或“不符”).根据对上表的分析,为提高CO平衡转化率,还可以采取的措施是降低温度.
③不同温度下该反应K值:K(300℃)<K(200℃)(填“>”、“=”或“<”).
④温度是一氧化碳变换工艺中最重要的条件,实际生产过程中将温度控制在300℃左右,其原因是升高温度,会提高反应速率,但平衡逆向移动,CO的平衡转化率下降,实际生产中应综合考虑速率和平衡两个方面.
4.氢是一种重要的非金属元素.氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用.
(1)NaH是一种生氢剂,NaH与H2O反应放出H2.NaH含有的化学键为离子键(填“离子键”或“共价键”),NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑.
(2)写出实验室用锌与稀硫酸反应制取H2的离子方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑.图中三根曲线表示锌、铝、铁分别与稀硫酸反应时金属质量与H2体积的关系,其中能表示铝的是c(填“a”“b”或“c”).
(3)金属-有机框架物(MOFs)储氢材料是由金属氧化物团簇通过有机高分子链组装形成的晶态材料.MOFs储氢材料比表面积大,空隙率高,储氢容量大,其储氢和放氢的原理可表示为MOFs(s)+nH2(g)$?_{放氢}^{储氢}$(H2nMOFs(s),△H<0,则储氢时的适宜条件为B(填字母).
A.低温低压    B.低温高压    C.高温低压    D.高温高压
(4)某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2.已知:

H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-665kJ•mol-1
(5)一定条件下,用H2将二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,10min后达到平衡时各物质的浓度分别为:CO2为0.2mol•L-1,H2为0.8mol•L-1,CH4为0.8mol•L-1,H2O为1.6mol•L-1
①0~10min内v(H2)=0.32mol•L-1•min-1
②300℃时上述反应的平衡常数K=25,若200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H<(填“>”或“<”)0.
 0  167316  167324  167330  167334  167340  167342  167346  167352  167354  167360  167366  167370  167372  167376  167382  167384  167390  167394  167396  167400  167402  167406  167408  167410  167411  167412  167414  167415  167416  167418  167420  167424  167426  167430  167432  167436  167442  167444  167450  167454  167456  167460  167466  167472  167474  167480  167484  167486  167492  167496  167502  167510  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网