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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 化学
  • 题型 实验题
  • 难度 困难
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通过煤的气化和液化,使碳及其化合物得以广泛应用。
I.工业上先用煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表。

t/min
0
1
2
3
4
n(H2O)/mol
0.600
0.520
0.450
0.350
0.350
n(CO)/mol
0.400
0.320
0.250
0.150
0.150

则该温度下反应的平衡常数K=                   。(保留2位有效数字)
(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2,此时v (正)_____________ v (逆)(填“>” “="”" 或 “<”)。
II.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1、726 kJ·mol-1
(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为                            
(4)依据化学反应原理,分析增加压强对制备甲醇反应的影响                 
III.为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如右图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2

(5)以辛烷(C8H18)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式                          
(6)已知一个电子的电量是1.602×10—19C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成NaOH              g。
Ⅳ.煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。
(7)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。如:
a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2      b.2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH          d.2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O
以上反应中,最节能的是               ,反应b中理论上原子利用率为                 

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通过煤的气化和液化,使碳及其化合物得以广泛应用。I.工业上先