中國(guó)的能源特點(diǎn)是“多煤、少油、缺氣”,因此“煤制合成天然氣(SNG)”合成技術(shù)對(duì)我國(guó)資源合理利用、節(jié)能減排具有重要意義。

(1)已知:I.幾種物質(zhì)的燃燒熱
C(s) | CO(g) | H2(g) | |
燃燒熱△H(kJ?mol-1) | -393.5 | -283 | -285.8 |
①工業(yè)上常采用將水蒸氣噴到灼熱的炭層上實(shí)現(xiàn)煤的氣化(制得CO、H2),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
H2O(g)+C(s)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
H2O(g)+C(s)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
。②氣化過(guò)程中,需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣,請(qǐng)從能量利用的角度分析噴入空氣的目的是
讓部分炭燃燒,提供反應(yīng)所需熱量
讓部分炭燃燒,提供反應(yīng)所需熱量
。(2)一種“酸性氣體脫出”并回收硫的技術(shù)如下:
第一步,用Na2CO3溶液吸收H2S:H2S+Na2CO3=NaHCO3+NaHS;
第二步,在pH=9時(shí),用NaVO3溶液氧化NaHS回收單質(zhì)硫,同時(shí)產(chǎn)生Na2V4O9。
①第二步發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為
H2O+2HS-+4VO3-═V4O92-+2S↓+4OH-
H2O+2HS-+4VO3-═V4O92-+2S↓+4OH-
。②脫出H2S速度主要取決于第二步反應(yīng)的速率,則反應(yīng)速率:v第一步
>
>
v第二步(填“>”、“<”或“=”)。(3)合成天然氣(SNG)涉及的主要反應(yīng)原理如下:
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H=-206.2kJ?mol-1
水煤氣變換:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
①一定條件下,將1molCO和3molH2投入某密閉容器中模擬合成天然氣的反應(yīng),達(dá)平衡后各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表,則該條件下CO的轉(zhuǎn)化率為
99.5%
99.5%
。組分 | H2 | CO | CH4 | H2O | CO2 |
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) | 4.75% | 0.25% | 47.5% | 46.5% | 1.00% |
反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),升高溫度,反應(yīng)速率加快,相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率增大
反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),升高溫度,反應(yīng)速率加快,相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率增大
。【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】H2O(g)+C(s)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1;讓部分炭燃燒,提供反應(yīng)所需熱量;H2O+2HS-+4VO3-═V4O92-+2S↓+4OH-;>;99.5%;反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),升高溫度,反應(yīng)速率加快,相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率增大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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(1)圖1的四個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過(guò)程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫(xiě)出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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