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“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状.随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调

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解决时间 2021-12-26 00:57
  • 提问者网友:世勋超人
  • 2021-12-25 21:33
“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状.随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义.下图是煤化工产业链之一.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol②则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=______kJ/mol.在标准状况下,33.6L的煤炭合成气与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移______mol e-.(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是______a.体系压强保持不变b.密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2d.每消耗1mol CO的同时生成2molH2②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示.A、B两点的平衡常数______(填“前者”、“后者”或“一样”)大;达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA______tC(填“大于”、“小于”或“等于”).在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是______(答出两点即可).(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的.负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为______.






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  • 五星知识达人网友:患得患失的劫
  • 2021-12-25 22:26
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol②
依据盖斯定律①-②得到
CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=-524.8KJ/mol;
在标准状况下,33.6L的煤炭合成气物质的量为1.5mol,与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中2mol合成气完全反应电子转移4mol,所以1.5mol合成气反应转移电子3mol;
故答案为:-524.8; 3;
(2)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),图象分析温度越高,一氧化碳转化率减小,逆向进行,正反应是放热反应;
①a.反应前后气体体积发生变化,压强不变,体系压强保持不变,说明反应达到平衡,故a正确;
b.化学平衡是可逆反应,不能进行彻底,密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存不能证明反应达到平衡,故b错误;
c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2是反应比,不能证明反应达到平衡,故c错误;
d.每消耗1mol CO的同时生成2molH2,说明正逆反应速率相同,证明反应达到平衡,故d正确;
故答案为:a d;
②依据图象分析可知AB是同温度下的平衡,平衡常数随温度变化,所以平衡常数不变;达到A、C两点的平衡状态所需的时间,C点温度高反应速率快达到反应速率需要的时间短,tA>tC,反应是气体体积减小的放热反应,提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压、分离出甲醇;
故答案为:一样; 大于;降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来;
(3)燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应,正极上是氧气得到电子发生还原反应,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的,正极反应是氧气得到电子发生还原反应,电极反应为:O2+4e-+2CO2=2CO32-;
故答案为:O2+4e-+2CO2=2CO32-;
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  • 1楼网友:野慌
  • 2021-12-25 23:56
我。。知。。道 加。。我。。私。。聊
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