解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷160
氢能作为清洁能源是最佳碳中和能源载体,为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮,制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)时,该反应能否自发进行___________ (填“能”或“否”)。
II.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应1:
反应2:
(2)已知反应:①由图可得,___________ ;
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是___________ 。
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.充入,可提高的平衡转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入,平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2),在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示,之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是___________ (答出一点即可)。(4)在一定条件下,投入一定量的乙酸,发生反应1和反应2,设达到平衡时体系总压强为,乙酸体积分数为,反应1消耗的乙酸占投入量的,则反应2的平衡常数为___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
III.热分解也可制氢,其原理为:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如下图,生成物的状态为___________ (填“气态”或“非气态”),___________ (填“>”或“<”)。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)时,该反应能否自发进行
II.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应1:
反应2:
(2)已知反应:①由图可得,
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.充入,可提高的平衡转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入,平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2),在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示,之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是
III.热分解也可制氢,其原理为:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如下图,生成物的状态为
2024·吉林长春·三模
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氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向。目前,制备氢气有多种途径:途径一:甲醇产生氢气的反应为:
(1)已知相关物质的标准熵数值如下表:
该反应能自发进行的最低温度为___________ K。(保留小数点后1位)
途径二:乙酸制氢的反应为:
反应I:
反应Ⅱ:(2)已知反应:
①由图1可得,___________ kJ·mol-1;
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是___________ 。
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡
B.充入CO2,可提高CH4的转化率
C.加入催化剂,可提高H2的平衡产率
D.充入Ar,对H2的产率不产生影响
(3)一定条件下,在密闭容器中加入一定量的乙酸,只发生反应I和反应Ⅱ。
①在相同时间,测得温度与气体产率的关系如上图2所示。约650℃之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是___________ 。
②设达到平衡时,体系总压强为p,乙酸体积分数为20%,反应I消耗的乙酸占投入量的20%,则反应Ⅱ的平衡常数为___________ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算)
途径三:热分解H2S制氢的反应为:
(4)不同温度和压强下,H2S的平衡转化率变化如图。生成物S2的状态为___________ (填“气态”或“非气态”),P1___________ P2(填“>”或“<”)。
(1)已知相关物质的标准熵数值如下表:
化学式 | |||
标准熵 | 126.8 | 130.7 | 197.7 |
途径二:乙酸制氢的反应为:
反应I:
反应Ⅱ:(2)已知反应:
①由图1可得,
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡
B.充入CO2,可提高CH4的转化率
C.加入催化剂,可提高H2的平衡产率
D.充入Ar,对H2的产率不产生影响
(3)一定条件下,在密闭容器中加入一定量的乙酸,只发生反应I和反应Ⅱ。
①在相同时间,测得温度与气体产率的关系如上图2所示。约650℃之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是
②设达到平衡时,体系总压强为p,乙酸体积分数为20%,反应I消耗的乙酸占投入量的20%,则反应Ⅱ的平衡常数为
途径三:热分解H2S制氢的反应为:
(4)不同温度和压强下,H2S的平衡转化率变化如图。生成物S2的状态为
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