摘要:13.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炭即可产生水煤气.反应为: 能使化学反应速率加快的措施有 . ①增加C的物质的量 ②升高反应温度 ③随时吸收CO.H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入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).得到如下两组数据: 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 ①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为 . ②该反应的逆反应为 热反应. (3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol 的H2.在一定条件下发生如下反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示: ①由图可知反应在t1.t3.t7时都达到了平衡.而在t2.t8时都改变了条件.试判断t8时改变的条件可能是 . ②若t4时降压.t5时达到平衡.t6时增大反应物的浓度.请在图中画出t4-t6时逆反应速率与时间的关系曲线. 解析:(1)增加C的物质的量.不能改变其浓度.不能加快化学反应速率,吸收CO.H2相当于降低生成物的浓度.其化学反应速率减慢,充入CO增大生成物的浓度.可使化学反应速率加快.(2)①v(CO2)=v(CO)==0.16 mol/.②对比实验1.2可知.升高温度.生成H2的量减少.说明逆反应是吸热反应.(3)①本反应前后气体物质的化学计量数之和不等.t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等.故只能是加催化剂的原因.②t4时降压.平衡左移.v逆急降.然后在t5时达到平衡. 答案:①0.16 mol/ ②吸 (3)①使用了催化剂 ②

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(8分)(2011·苏北四市调研)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=+133.7 J·(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 mol H—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:

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

CO2

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

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

②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。

(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1 mol CO2和3 mol H2,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1 mol CO2和3 mol H2

 

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(8分)(2011·苏北四市调研)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=+133.7 J·(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 mol H—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:

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

CO2

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

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

②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。

(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1 mol CO2和3 mol H2,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1 mol CO2和3 mol H2

 

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(2011?湖南模拟)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、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炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①该反应能否自发进行与
温度
温度
有关;
②在一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应已达化学平衡状态的是
ABD
ABD
;
A.容器中的压强不变    B.容器中气体的密度不变
C.c(CO)=c(H2)    D.1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
③在恒容密闭容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定温度下充分反应达到平衡,吸收热量akJ,则a=
<
<
131.3(填“>”、“<”或“=”);若开始时加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反应达到平衡,吸收热量为b kJ,则b
=
=
a(填“>”、“<”或“=”).
(2)将一定的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)
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①实验1中的v(H2)表示的反应速率为
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)
.
②830℃时,向容器中充入2mol CO和10mol H2O(g),反应达到平衡后,CO的转化率为
83.33%
83.33%
.
③若实验3要达到与实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是
b=4a,a>1(或使用催化剂)
b=4a,a>1(或使用催化剂)
(用含a、b的数学式表示)
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煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料的过程.
(1)水煤气生产原理为:C(s)+H2O(g)
高温
CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ/mol
①该反应自发可能性
有
有
(填有或无);
②一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中进行水煤气生产反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
ABC
ABC
(填字母);
A.容器内压强不变         B.容器内气体密度不变
C.v(CO)正=v(H2O)逆      D.c(CO)=c(H2)
③下列措施能使C(s)+H2O(g)
高温
CO(g)+H2(g)正反应速率增大的是_
CD
CD
;
A、增加C(s)的量    B、降温   C、升温    D、充入HI
(2)将不同量CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)
高温
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验
组别
温度℃ 起始量/mol 平衡/mol 达平衡所
需时间/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①实验1中以v(CO)表示反应速率为
0.16mol∕(L?min)
0.16mol∕(L?min)
;
②900℃时,CO2(g)+H2(g)
高温
 CO(g)+H2O(g)化学平衡常数为
1.5
1.5
;
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率,为了分别验证温度,催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,至少应该设计
3
3
组实验.
组别 温度 催化剂 …
1
2
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(2009?徐州二模)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)△H=+131.3kJ?mol-1,△S=+133.7J?(K?mol)-1
①该反应能否自发进行与
温度
温度
 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
b、c
b、c
  (填字母,下同).
a.容器中的压强不变    b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-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
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1
.
②该反应的逆反应为
吸
吸
(填“吸”或“放”)热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是
b=2a,a>1
b=2a,a>1
 (用含a、b的数学式表示).
(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),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1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是
c、d
c、d
.
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.
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