题目内容
煤制天然气工艺是煤高效洁净利用的新途径之一,其工艺流程简图如下:
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(1)反应I:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)ΔH=+135kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用: 。
(2)反应II:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=?41kJ·mol-1。下图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。
①判断T1、T2和T3的大小关系: 。
②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到CO与H2的物质的量之比为1:3,则反应II应选择的温度是 (填“T1”“T2”或“T3”)。
(3)①甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和 。
②工业上常用热碳酸钾法脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的化学方程式是 。
(4)已知:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ∆H1=?41kJ·mol?1
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ∆H2=?484kJ·mol?1
CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ∆H3=?802kJ·mol?1
反应IV:CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) ∆H= 。
在100℃时,将0.40 mol NO2气体充入2 L的密闭容器中,发生如下反应:2NO2(g)
N2O4(g) ∆H < 0。监测反应获得如下数据:
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
下列说法正确的是
A.0~20 s内,v(NO2) = 0.005 mol·L-1.s-1
B.59 s时,c(NO2)一定大于0.12 mol·L-1
C.若仅将起始时充入NO2的量增至0.80 mol,则该反应的平衡常数K > 25/9
D.若上述反应在120℃时进行,则反应至80 s时,n(N2O4) < 0.08 mol