题目内容

化肥厂有一个制取水煤气的生产工艺：C(s)＋H2O(l)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131 kJ·mol－1．利用上述反应制取水煤气时，所需的热量由碳的燃烧放出：C(s)＋O2(g)CO2(g)　ΔH＝－393 kJ·mol－1(氧气由空气提供，氧气占空气的体积分数约为1/5)

假定要得到2000 kg水煤气，理论上要多少千克空气才能使炉温回到原来的温度？

答案：
解析：

　　答案：3.2×103 kg

　　解析：由题意可知水煤气的生成需要吸收热量，这些热量靠碳的燃烧放出的热量提供．要得到2000 kg水煤气需要吸收热量2×106 g÷(28 g·mol－1＋2 g·mol－1)×131 kJ·mol－1＝8.7×106 kJ，而通入1 mol　O2可使碳燃烧放出393 kJ的热量，所以需要氧气8.7×106 kJ÷393 kJ·mol－1＝2.2×104 mol，氧气占空气的体积分数约为1/5，需要空气2.2×104 mol×5×29 g·mol－1＝3.2×103 kg．本题要正确理解题意，即碳的燃烧放出的热量等于水煤气的生成需要吸收热量，根据这一关系列等式．


练习册系列答案
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水煤气是一种高效气体燃料，其主要成分是CO和H2，可用水蒸气通过炽热的炭制得：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
（1）某温度下，四个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．
容器
编号		 c（H2O）
/mol?L-1		 c（CO）
/mol?L-1		 c（H2）
/mol?L-1		 v正、v逆比较
I 0.06 0.60 0.10 v正=v逆
II 0.06 0.50 0.40 ①
III 0.12 0.40 0.80 v正＜v逆
IV 0.12 0.30 ② v正=v逆
（2）另有一个容积可变的密闭容器．恒温恒压下，向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气 （H2O），发生上述反应，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25 倍．平衡时水蒸气的转化率为
25%
25%
；向该容器中补充 a mol 炭，水蒸气的转化率将
不变
不变
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）在一定条件下用水煤气能合成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） 据研究，给合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是（用化学方程式表示）
Cu2O+CO2Cu+CO2
Cu2O+CO2Cu+CO2
．
（4）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其中一极通入CO，另一极通入空气和CO2的混合气体．根据上述信息，该燃料电池：负极反应式为
2CO-4e-+2CO32-=4CO2
2CO-4e-+2CO32-=4CO2
；正极反应式为
O2+4e-+2CO2=2CO32-
O2+4e-+2CO2=2CO32-
．
城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气．煤气的主要成分是CO和H2的混合气体，它有煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气．试回答：
（1）写出制取水煤气的主要化学方式
H2O+C
 高温 
.
 
CO+H2
H2O+C
 高温 
.
 
CO+H2
，该反应是
吸
吸
反应（填吸热、放热）．
（2）设液化石油气的主要成分为丁烷（C4H10），其充分燃烧后产物为C02和H2O，试比较完全燃烧等质量的C4H10及CO所需的氧气的质量比
6.3：1
6.3：1
 （结果保留1位小数）．
化肥厂有一个制取水煤气的生产工艺：C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g)  ΔH=+131 kJ·mol-1。

利用上述反应制取水煤气时，所需的热量由碳的燃烧放出：C(s)+O2(g)CO2(g)  ΔH=-393 kJ·mol-1(氧气由空气提供，氧气占空气的体积分数约为1/5)

假定要得到2 000 kg水煤气，理论上要多少千克空气才能使炉温回到原来的温度？

化肥厂有一个制取水煤气的生产工艺：

C(s)+H2O(l)= CO (g)+H2 (g)；ΔH=+131kJ?mol-1

C(s)+ O2(g)= CO2(g)；ΔH=―393kJ?mol-1

假定要得到2000Kg水煤气，理论上要多少千克空气才能使炉温回到原来的温度？

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