(16分)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叫煤化工。

(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

①该反应在常温下    自发进行(填“能”与“不能”);

②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有    

Ⅰ混合气体的密度;               Ⅱ容器内气体的压强;

Ⅲ混合气体的总物质的量;        ⅣCO物质的量浓度

     A.只有Ⅳ    B.只有Ⅰ和Ⅳ  C.只有Ⅱ和Ⅲ  D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ    

(2)水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是    

起始浓度

c(H2)/mol/L

0.010

0.020

0.020

c(CO2)/mol/L

0.010

0.010

0.020

 

A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢

B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%

C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L

D.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%

(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)CH3OH(g)+H2O(g) ,右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2反应

①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是    

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

②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2) = 2.4 mol;其它条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2) = 0.82 mol,则T2    T1。(填“>”、“<”或“=”),

(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。

①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式:    

②该转化的积极意义是    

③有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由:    

 

 0  72702  72710  72716  72720  72726  72728  72732  72738  72740  72746  72752  72756  72758  72762  72768  72770  72776  72780  72782  72786  72788  72792  72794  72796  72797  72798  72800  72801  72802  72804  72806  72810  72812  72816  72818  72822  72828  72830  72836  72840  72842  72846  72852  72858  72860  72866  72870  72872  72878  72882  72888  72896  203614 

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