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科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,...

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问题详情:

科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2。“气化炉”中主要反应有:

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol﹣1

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ•mol﹣1

(1)气化炉中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是___。

(2)用煤炭气合成*醇的反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。在密闭容器中,将CO和H2按物质的量1:2混合反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,...

①生成*醇的反应为___反应(填“放热”或“吸热”)。

②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化,其中代表压强是5.0MPa的曲线是___(填“A”或“B”)。

③在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率可采取的措施有___(答出一种即可)。

④压强为0.1MPa、温度为200℃时,平衡混合气中*醇的物质的量分数是___。

【回答】

【*】    (1). C(s)+CO2(g)=2CO(g)  △H=+172.5 kJ•mol﹣1    (2). 放热    (3). A    (4). 降温或加压    (5). 25%

【解析】

【详解】(1)已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol﹣1,②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ•mol﹣1,利用盖斯定律将①﹣②可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol﹣1,故*为:C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol﹣1;

(2)①由图象可知,随温度的升高其转化率降低,说明升温时平衡逆向移动,正反应放热,故*为:放热;

②从方程式可知,反应物有3mol气体,生成物有1mol气体,所以压强增大时平衡气体体积减小的方向移动,即正向移动,在相同温度时,转化率高的压强大,故*为:A;

③增大反应物的转化率,即要使平衡向正向移动,而影响平衡移动的因素只有三个:温度、压强、浓度,本题只能是降温或加压,故*为:降温或加压;

④根据图像,压强为0.1MPa、温度为200℃时CO的转化率为50%,设加入CO物质的量为amol,则H2为2amol

CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

反应前(mol) a       2a          0

反应了(mol)0.5a      a          0.5a

平衡时(mol)0.5a      a          0.5a

求得平衡时*醇的物质的量分数为:科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,... 第2张×100%=25%,故*为:25%。

知识点:化学反应速率 化学平衡

题型:综合题

TAG标签:#洁净煤 #鼓入 #气化炉 #煤层 #热值 #
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