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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷167
2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
(1)在一定温度下,向1L的刚性密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1kJ•mol-1
①下列说法正确的是______
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应I、Ⅱ的平衡均不移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数一定小于
D.增加碳块用量,可加快反应速率
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应I的平衡常数Kc=_______
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
   
①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后溶液pH=10,则此时溶液中c(CO)∶c(HCO)=_____(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
②再生塔中产生CO2的离子方程式为_______
③利用电化学原理,将CO2电催化还原为C2H4的电极反应式为______;AgCl/Ag电极的质量______(填变大、变小或不变);放电结束后,铂电极所在的区域溶液的pH_______(填变大、变小或不变)。
2023·陕西西安·一模
知识点:盖斯定律与热化学方程式电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断弱电解质的电离平衡常数 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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2022卡塔尔世界杯正如火如荼的举行,新能源客车首次作为主力服务世界杯赛事,尤其是首次大批量引入中国氢能源汽车,引起了业内有关氢能源的讨论。煤的气化是一种重要的制氢途径。
(1)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)       H1=+131.4kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)       H2=-41.1kJ•mol-1
①下列说法正确的是______
A.将炭块粉碎,可加快反应速率
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
D.平衡时H2的体积分数可能大于
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的平衡常数Kp=______MPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数);此时,整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:

①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(CO):c(HCO)=1:2,则该溶液的pH=______(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
②CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       H=+41.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)       H=-122.5kJ•mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:

CH3OCH3的选择性=×100%
温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_____;220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有______

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