(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ?mol-1,ΔS=+133.7J?(K?mol) -1
①该反应能否自发进行与__________有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是__________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L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:
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
②该反应的逆反应为 __________(填“吸”或“放”)热反应
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
(11分)2011年9月29日成功发射天宫一号的长征二号F型火箭巨大的推力来源于一个氧化还原反应,反应时偏二甲肼(C2H8N2)做燃料,N2O4做氧化剂,生成三种气体物质,完成并配平该燃烧反应的化学方程式:
C2H8N2 + N2O4= N2 ↑+ CO2↑ + ____ ![]()
(1)火箭发射前低温加注的液态氧化剂N2O4是一种强酸性剧毒物质,常温下,纯净的N2O4是无色气体,可溶于水,且与水反应生成两种含氧酸,该反应的化
,
对上述反应中的各种物质,下列说法正确的是 。
| A.N2O4只做氧化剂 | B.产物中两种酸都是强酸 |
| C.反应中水只做溶剂 | D.N2O4泄漏后可产生红棕色气体 |
符合上表结构及数据要求的同分异构体共有 种,已知偏二甲肼的结构中有一个氮原子上没有连接氢原子,则偏二甲肼的结构简式是____ __。
(12分)下图是某工厂生产甲醇(CH3OH)的工艺流程图:![]()
已知,在反应器II中CO在高温、高压、催化剂存在的条件下跟H2充分反应后,仍剩余1/3。请回答下列问题:
(1)在反应器I中,发生反应的化学方程式是_______________________
_____________。
(2)从提高原子的利用率出发,该生产工艺需要进行的改进是_____________________。
(3)右图表示CO和H2反应合成甲醇过程中的能量变化,曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。则![]()
①反应的热化学方程式为___________________________________________。
②在恒容条件下,能使该反应的平衡常数改变的措施有_________________。(填字母)
| A.加压 |
| B.降低温度 |
| C.再充入1mol CO和2molH2 |
| D.使用更高效的催化剂。 |