摘要: 已知CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l),△H=-Q1.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ,△H=-Q2.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ,△H=-Q3.常温下取体积比为4:1的CH4和H2的混合气11.2L经完全燃烧后恢复至常温.放出的热量是 ( ) A.0.4Q1+0.05Q3 B.0.4Q1+0.05Q2 C.0.4Q1+0.1Q3 D.0.4Q1+0.2Q2

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为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇.“绿色自由”构想的部分技术流程如下:

(1)合成塔中反应的化学方程式为
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
;△H<0.从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率.而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了
催化剂的催化活性
催化剂的催化活性

(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列
C
C
操作的原理比较相符(填字母).
A.过滤    B.分液    C.蒸馏    D.结晶
(3)工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施.“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括
高温水蒸气
高温水蒸气

(4)在体积为2L的合成塔中,充入2mol CO2和6mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.从反应开始到平衡,v(H2)=
0.24mol/(L?min)
0.24mol/(L?min)
;能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有
增大H2的用量等
增大H2的用量等

(5)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol,H2 (g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
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碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。

(1)天然气是人们日常生活中的清洁能源。

已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l);  △H1=-890.3kJ·mol1

②2 CO(g)+O2(g)=2CO2 (g);  △H2=-566 kJ·mol1

则反应2 CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=_____________。

(2)甲烷燃料电池的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。

该燃料电池的负极电极反应式为:CH4-8e+4CO32—=5CO2+2H2O,则其正极电极反应式为____________;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________________物质。

(3)以该燃料电池为电源,以铂作电极电解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________L。

(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

①实验A中以v(H2)表示的反应速率为___________________。

②通过计算可知,CO的转化率实验A_______________实验B(填“大于”、“等于”或“小于”),该反应的正反应为______________热反应(填“吸”或“放”)。

③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是_________________(用含a、b的数学式表示)。

 

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