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          據報道,我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
          (1)水蒸氣重整是較為傳統的甲烷制氫途徑。
          CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H2=205.9kJ?mol-1
          CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
          在Fe2O3-Ni-gel催化下,CH4和H2O的混合氣體進行反應,測得氣體的成分隨溫度、壓強、S/C(水蒸氣和甲烷的體積比)的變化分別如圖1、圖2、圖3所示。

          ①下列說法正確的是
          AB
          AB

          A.800℃~1000℃,CO2體積分數減小,原因是溫度升高抑制了反應②
          B.溫度升高對氫氣的生成有促進作用,溫度越高,氫氣的產率也越大
          C.隨著壓強的增大,CH4的平衡轉化率增大
          D.其他條件相同時,將S/C由1增加至3,可提高CH4的平衡轉化率及CO2和CO的體積分
          ②綜合考慮,甲烷水蒸氣重整制氫合適的溫度是
          800℃左右
          800℃左右
          、壓強是
          常壓
          常壓

          (2)對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質的量濃度(CB)也可表示平衡常數(記作KP)。請在如圖4畫出反應KP1隨溫度變化的趨勢曲線。

          CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ?mol-1

          (3)工業上利用氨氣生產氫氰酸(HCN)的反應為:CH4(g)+NH3(g)?HCN(g)+3H2(g)△H>0,在其他條件一定,該反應達到平衡時NH3轉化率隨外界條件X變化的關系如圖5所示,X代表
          B
          B
          。(填字母代號)
          A.溫度
          B.壓強
          C.原料中CH4與NH3的體積比
          (4)在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發生反應N2O4(g)?2NO2(g),溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減少一半,平衡向
          逆反應
          逆反應
          (填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是
          減少容積,壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應方向
          減少容積,壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應方向

          【答案】AB;800℃左右;常壓;;B;逆反應;減少容積,壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應方向
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:1難度:0.5
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          • 2.催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是(  )
            ①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
            ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

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          • 3.現代工業將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發和應用的廣闊前景,工業上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).

            (1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
            ①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1
            K2(填“>”、“<”或“=”).
            ②以下有關說法正確的是
             

            a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
            b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
            c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
            d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
            (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
            ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
            則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
             
            kJ?mol-1
            (3)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
            ①該電池正極的電極反應式為
             

            ②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有
             
            個電子發生轉移.
            (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發現溶液逐漸變渾濁,原因是
             
             
            (用相關的電極反應式和離子方程式表示)

            發布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5
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