以煤為原料,經(jīng)化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應為:C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g)△H=+131.3kJ?mol
-1①該反應在高溫下
能
能
自發(fā)進行(填“能”或“不能”)
②恒溫下,在容積不變的密閉容器中,進行如上可逆反應.一段時間后,下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是:
D
D
.
Ⅰ混合氣體的密度;Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強;Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量,ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤氣再進一步反應可制取氫氣.反應為H
2O(g)+CO(g)?H
2(g)+CO
2(g),某溫度下該反應的平衡常數(shù)K=4/9.該溫度下在甲、乙、丙三個恒溫密閉容器中,只投入H
2(g)和CO
2(g),其起始濃度下表所示.下列判斷不正確的是
C
C
起始濃度 |
甲 |
乙 |
丙 |
c(H2)/mol/L |
0.010 |
0.020 |
0.020 |
c(CO2)/mol/L |
0.010 |
0.010 |
0.020 |
A.反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應最慢
B.平衡時甲中和丙中的H
2的轉化率均是60%
C.平衡時,丙中的c(CO
2)是甲中的2倍,是0.102mol/L
D.平衡時,乙中的CO
2的轉化率大于60%
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO
2來制取甲醇.一定條件下發(fā)生反應:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),下圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ?mol
-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,沖入1molCO
2和3molH
2反
①下列措施中能使平衡混合物中c(CH
3OH))增大的是
CD
CD
A.升高溫度
B.沖入He(g)使體系壓強增大
C.將H
2O(g)從體系中分離出來
D.再沖入1molCO
2和3molH
2②在溫度T
1時,當反應達到平衡時,測得n(H
2)=2.4mol;其他條件不變,在溫度T
2時,當反應達到平衡時,測得n(CO
2)=0.82mol,則得T
1>
>
T
2(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一定條件下科學家從煙道氣中分離出CO
2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H
2合成甲醇(常溫下為液體).CH
3OH、H
2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.5kJ/mol
①寫出工業(yè)上以CO
2、H
2合成CH
3OH和液態(tài)水的熱化學方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol
②該轉化的積極意義是
可降低溫室效應和彌補資源短缺
可降低溫室效應和彌補資源短缺
有人提出,可以設計反應CO
2=C+O
2(△H>0、△S<0)來消除CO
2對環(huán)境的影響.請你判斷是否可行并說出理由:
不可行,該反應是一個焓增、熵減的反應,所以不能自發(fā)進行
不可行,該反應是一個焓增、熵減的反應,所以不能自發(fā)進行
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