题目
题型:不详难度:来源:
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A.加入C(s) | B.加入H2O(g) | C.升高温度 | D.增大压强 |
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CO)=0.7 mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
答案
(2)Z,催化效率高且活性温度低(或催化活性高速度快,反应温度低产率高)
(3)① > ②0.03 mol·L-1·min-1。
(4)提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率亦可)。
解析
②碳是固体,增加碳的质量平衡不移动。增大水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,碳的转化率增大。正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,转化率增大。反应是体积增大的,所以增大压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,所以正确的答案选BC。
(2)由于反应是放热反应,而Z催化效率高且活性温度低,所以应该选择Z。
(3)①根据表中数据可知,此时>160,所以正反应速率大于逆反应速率。
②设通入的氢气和CO得失y,生成甲醇的浓度是x,则y-2x=0.4mol/L,y-x=0.7mol/L,解得x=0.3mol/L,因此甲醇的反应速率是0.03 mol·L-1·min-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料CO、H2的利用率.
核心考点
试题【(本题共8分)水煤气法制甲醇工艺流程框图如下(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
⑴写出A的化学式:
⑵A和B的反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ,
⑶某人设想用右图所示装置利用电化学原理生产E,则N电极是 极;写出M电极的电极反应式: 。
⑷当图中的C与O2被活性炭吸附时,也能发生反应生成F,为研究此反应,将C和O2放入体积为2L的恒容密闭容器中,在500℃时发生反应,反应过程中的能量变化如下图所示,反应物物质的量和时间的变化如下表所示:
①该反应的ΔH 0反应从起始至2min内的平均反应速率v(C)= ;
500℃时,此反应化学平衡常数K的值为 。
②第6min时,向容器中再充入0.002molO2,同时将反应体系的温度改变为T,反应至10min时重新达到平衡,此时测得c(C)=0.006mol∙L-1,则温度T (填“>”或“<”)500℃。
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是______________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
③在T2温度下,反应1000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2________T1。(填>、<或=)
(3)如右图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的______区生成,其电极反应式为_______。
A.水晶是无色透明的晶体,可用制作硅太阳能电池 |
B.配制0.1 mol/LNaCl溶液,若定容时俯视,则所得溶液浓度偏小(其它操作均正确) |
C.向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能使水的电离平衡逆向移动,水的离子积不变 |
D.已知:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H="+74.9" kJ·mol-1,因此该反应一定不能自发进行 |
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NOx 浓度的有 (填字母)
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为了降低汽车尾气对大气的污染,有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。写出用合成气(CO和H2)生产甲醇的化学方程式 ,已知该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ, 2H2 (g) + CO(g) + 3/2O2g) =CO2 (g) +2H20 (g) △H =-594.1 kJ·mol-1,请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式 。
(3)有人设想以下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。
若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则通入CO2的一极为 极;若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。则负极的电极反应式为 ;
(4)①在研究氮的氧化物的转化时,某小组查阅到以下数据:17℃、1.01×105 Pa时,
2NO2(g) N2O4(g) △H <0的平衡常数 K=13.3,则该条件下密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,若 c (NO2) =" 0.0300" mol·L-1,
c (N2O4)= (保留两位有效数字);
②改变上述体系的某个条件,达到新的平衡后,测得混合气体中 c (NO2) =" 0.04" mol·L-1, c (N2O4) =" 0.007" mol·L-1,则改变的条件为 ;
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH= 。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH3 0(选填“<”、“>”或“=”,下同), K1 K2。
b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有 。
(2)煤汽化后的煤渣可提炼重金属。右图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:
该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2]
(填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是
最新试题
- 1“十一五”时期,我国对外投资实现新突破,5年累计对外直接投资达到2200亿美元,年均增长30%左右,全球排名由“十五”期
- 2张清莲是我国著名的化学家。1991年,他准确测得In的原子量为114.818,被国际原子量委员会采用为新的标准值。这是原
- 3列式计算:(1)-4、-5、+7三个数的和比这三个数绝对值的和小多少?(2)从-1中减去-512,-78,-34的和,所
- 4A,B,C三名大学生竞选系学生会主席,他们的笔试成绩和口试成绩(单位:分)分别用了两种方式进行了统计,如表和图1:竞选人
- 5如下图所示,在数轴上表示到原点的距离为3个单位的点有[ ]A.D点 B.A点 C.A点和D点D.B点和C点
- 6近年来,我国通过深入推进联合***,中央企业户数由国资委成立时的196家调整***到115家,80%以上资产集中在国防、能源
- 7若|a+2|=3,则|a-2|=( )。
- 8波尔多液是一种常用的植物***菌剂,它用硫酸铜、生石灰、水按一定的比例配制而成,是一种天蓝色黏稠状悬浮液体。通常现用现配,你
- 9 若,则( )A.B.C.D.
- 10“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:风雨声是由于空气、雨滴的 _____
热门考点
- 1阅读下面的文言文,完成下面各题。岳飞,字鹏举,相州汤阴人。世力农。父和,能节食以济饥者。有耕侵其地,割而与之;贳其财者不
- 2化学与我们的生活是密切相关的,学好化学能提高我们的生活质量.结合化学知识回答下列问题:(1)小红妈为她买了一件漂亮的羊毛
- 3把NaOH溶液和CuSO4溶液加入某病人的尿液中,加热后观察到红色沉淀,说明尿液中含有( )A.脂肪B.白酒C.乙酸D
- 4若分式方程无解,则m的值为( )。
- 5阅读下面对话,从方框内7个选项中选择5个恰当的选项完成此对话,使其意思完整。 A. I’ve gone to a
- 6阅读下文,完成文后各题。张昭字子布,彭城人也。少好学,善隶书,从白侯子安受《矗氏春秋》,博览众书,与琅邪赵昱、东海王朗俱
- 7已知函数(Ⅰ)令,求关于的函数关系式及的取值范围;(Ⅱ)求函数的值域,并求函数取得最小值时的的值.
- 8下面各句不属于被动句的一项是[ ]A.故内惑于郑袖,外欺于张仪 B.信而见疑,忠而被谤 C.内立法度……外连横而
- 9小明同学在东西方向的环海路A处,测得海中灯塔P在北偏西60°的方向上,在A处正东方向500米的B处,测得灯塔P在北偏西4
- 10如图,中,,,,分别为边的中点,将绕点B顺时针旋转到的位置,则整个旋转过程中线段所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为[