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解答题-原理综合题 适中0.65 引用4 组卷255
(1)煤气化制合成气(CO和H2)
已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)   ΔH2=131.3kJ·mol−1
C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)       ΔH2=90kJ·mol−1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______
(2)由合成气制甲醇
合成气CO和H2在一定条件下能发生反应：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)   ΔH＜0。
①在容积均为VL的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2，四个容器的反应温度分别为T1、T2、T3、T4且恒定不变。在其他条件相同的情况下，实验测得反应进行到tmin时H2的体积分数如图所示，则T3温度下的化学平衡常数为_______(用a、V表示)

②图反映的是在T3温度下，反应进行tmin后甲醇的体积分数与反应物初始投料比的关系，请画出T4温度下的变化趋势曲线。_______

③在实际工业生产中，为测定恒温恒压条件下反应是否达到平衡状态，可作为判断依据的是_______
A.容器内气体密度保持不变       B.CO 的体积分数保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变       D.c(H2)=2c(CH3OH)
(3)由甲醇制烯烃
主反应：2CH3OH⇌C2H4＋2H2O       i；
3CH3OH⇌C3H6＋3H2O       ii
副反应：2CH3OH⇌CH3OCH3＋H2O       iii
某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat。1和Cat。2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究，得到如下实验数据(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)

由图象可知，使用Cat。2反应2h后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是(结合碰撞理论解释)_______
19-20高三下·浙江杭州·阶段练习
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算转化率的相关计算及判断 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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研究含有一个碳原子物质的化学称为“一碳”化学。
(1)已知：HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH1= - 84kJ·mol-1
CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49.5 kJ·mol-1
则反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ΔH3=___________ kJ·mol-1
(2)工业上合成甲醇的反应： CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) ΔH4，在一个密闭容器中，充入lmolCO和2molH2发生反应，测得平衡时H2的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
   
①压强P1___________ P2(填“大于”或“小于”)。
②a点条件下，H2的平衡转化率为___________，该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入mol CO和mol CH3OH，平衡___________(填“正向” “逆向”或“不”)移动，新平衡时的逆反应速率___________ (填“大于” “等于”或“小于”)原平衡。
(3)由甲醇制烯烃：主反应(2CH3OHC2H4＋2H2O、3CH3OHC3H6＋3H2O)、   副反应：2CH3OHCH3OCH3＋H2O。某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat。1和Cat。2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究，得到有关实验数据(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比) 如图2所示。结果较好的是___________   (填“Cat.1”、或“Cat.2”)。使用Cat。2反应2h后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是___________(结合碰撞理论解释)。
   
(4)工业上用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2)，甲胺与氨相似。则甲胺在水中的电离方程式为___________，常温下，反应CH3NH2·H2O(aq)+H+(aq)CH3NH(aq)+ H2O(1)的平衡常数K=2.5×104，该温度下，甲胺的电离常数Kb=___________(填数值)。
I.NO2是大气污染的主要污染物之一；硝酸盐是水体污染的污染物之一、
(1)用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是___________。
II.为应对全球石油资源日益紧缺，提高煤的利用效率，我国开发了煤制烯烃技术，并进入工业化试验阶段。
(2)煤气化制合成气(CO和H2)
已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ∆H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是___________。
(3)由合成气制甲醇合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。在容积均为VL的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是___________(填“T1”或“T2”或“T3”)；该温度下的化学平衡常数为___________(用a、V表示)。

(4)由甲醇制烯烃
主反应：2CH3OH⇌C2H4+2H2O i
3CH3OH⇌C3H6+3H2O ii
副反应：2CH3OH⇌CH3OCH3+H2O iii
某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。得到如下实验数据：(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)


下列说法错误的是___________。
A．反应进行一段时间后甲醇的转化率下降，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂
B．使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降，可能的原因是生成副产物二甲醚
C．使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯，使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯
D．不管使用Cat.1还是使用Cat.2，都能提高活化分子的百分数
I．NO2是大气污染的主要污染物之一；硝酸盐是水体污染的污染物之一。
（1）用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是___________________________。
（2）电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为_____（填“a”或“b”）；阴极电极反应式为_____________________________。

II．为应对全球石油资源日益紧缺，提高煤的利用效率，我国开发了煤制烯烃技术，并进入工业化试验阶段。
（1）煤气化制合成气（CO和H2）
已知：C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)     ⊿H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)==CO2(g)+2H2(g)   ⊿H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________。
（2）由合成气制甲醇
合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是______________________（填“T1”或“T2” 或“T3”）；该温度下的化学平衡常数为___________（用a、V表示）。

（3）由甲醇制烯烃
主反应： 2CH3OH C2H4+2H2O………i
3CH3OH C3H6+3H2O………ii
副反应： 2CH3OH CH3OCH3+H2O……iii
某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂（Cat.1和Cat.2），以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。得到如下实验数据：（选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比）


①下列说法错误的是_____。
A．反应进行一段时间后甲醇的转化率下降，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂
B．使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降，可能的原因是生成副产物二甲醚
C．使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯，使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯
D．不管使用Cat.1还是使用Cat.2，都能提高活化分子的百分数
②在上图中分别画出反应i在无催化剂、有Cat.1、有Cat.2三种情况下“反应过程——能量”示意图。_________

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