當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年北京理工大附中高二（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

煤制天然氣的工藝流程簡(jiǎn)圖如圖1：

（1）反應(yīng)I：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+135kJ?mol^-1，通入的氧氣會(huì)與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)．請(qǐng)利用能量轉(zhuǎn)化及平衡移動(dòng)原理說明通入氧氣的作用：
氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱，放出的熱被可逆反應(yīng)C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）吸收利用，促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng)
氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱，放出的熱被可逆反應(yīng)C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）吸收利用，促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng)
．
（2）反應(yīng)II：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ?mol^-1．如圖2表示不同溫度條件下，煤氣化反應(yīng)I發(fā)生后的汽氣比（水蒸氣與CO物質(zhì)的量之比）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的變化關(guān)系．
①判斷T₁、T₂和T₃的大小關(guān)系：
T₁＜T₂＜T₃
T₁＜T₂＜T₃
．（從小到大的順序）
②若煤氣化反應(yīng)I發(fā)生后的汽氣比為0.8，經(jīng)煤氣化反應(yīng)I和水氣變換反應(yīng)II后，得到CO與H₂的物質(zhì)的量之比為1：3，則反應(yīng)II應(yīng)選擇的溫度是
T₃
T₃
（填“T₁”或“T₂”或“T₃”）．
（3）①甲烷化反應(yīng)IV發(fā)生之前需要進(jìn)行脫酸反應(yīng)Ⅲ煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體，分別是H₂S和
CO₂
CO₂
．
②工業(yè)上常用熱碳酸鉀溶液脫除H₂S氣體得到兩種酸式鹽，該反應(yīng)的離子方程式是
CO₃^2-+H₂S
△

HS^-+HCO₃^-
CO₃^2-+H₂S
△

HS^-+HCO₃^-
．

【考點(diǎn)】轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線；化石燃料與基本化工原料．

【答案】氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱，放出的熱被可逆反應(yīng)C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）吸收利用，促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng)；T₁＜T₂＜T₃；T₃；CO₂；CO₃^2-+H₂S

△

HS^-+HCO₃^-

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：27引用：5難度：0.5

相似題

1．乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)．回答下列問題：（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯（C₂H₅OSO₃H），再水解生成乙醇．寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式

（2）已知：甲醇脫水反應(yīng)：2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)：2CH₃OH（g）═C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)：C₂H₅OH（g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)：C₂H₄（g）+H₂O（g）═C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol^-1．與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

．
（3）如圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中nH₂O：nC₂H₄=1：1）．①圖中壓強(qiáng)
p₁、p₂、p₃、p₄的大小順序?yàn)?

，理由是

②氣相直接水合法常用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9MPa,nH₂O：nC₂H₄
=0.6：1．乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%．若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有

（一條）．
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：47引用：1難度：0.5
解析
2．乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合成法或間接水合成法生產(chǎn)，回答下列問題：
（1）間接水合成法是指將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯C₂H₅OSO₃H），再水解成乙醇，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式

；（2）已知：
甲醇脫水反應(yīng)2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng)2CH₃OH（g）=C₂H₄（g）+H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)CH₃CH₂OH（g）=CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol-1．與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

。
（3）圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中
n
H
2
O
：
n
C
2
H
4
=1：1）。
①圖中壓強(qiáng)（P₁，P₂，P₃，P₄）大小順序?yàn)?

，理由是

；
②列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）；
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃，壓強(qiáng)6.9MPa,nH₂O：nC2H4=0.6：1，乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有

、

。
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：57引用：1難度：0.5
解析
3．用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率．工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：
3SiCl₄（g）+2N₂（g）+6H₂（g）?Si₃N₄（s）+12HCl（g）
在溫度T₀下的2L密閉容器中，加入0.30mol SiCl₄、0.20mol N₂、0.36mol H₂進(jìn)行上述反應(yīng)，2min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g.
（1）SiCl₄的平均反應(yīng)速率為

；
（2）平衡后，若改變溫度，SiCl₄（g）的轉(zhuǎn)化率與溫度變化的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是：

A．該反應(yīng)△H＜0
B．若混合氣體的總質(zhì)量不變，表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
C．其他條件不變，增大Si₃N₄的物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
D．降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大
（3）表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，其他條件相同時(shí)，在

（填“T₁”、“T₂”、“T₃”）溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長(zhǎng)：

溫度T T₁ T₂ T₃

平衡常數(shù)K 1.2 2.5 10

（4）該反應(yīng)的原子利用率為

；
（5）工業(yè)上制備SiCl₄的反應(yīng)流程中需用到硅單質(zhì)，寫出工業(yè)制粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：

．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：13引用：1難度：0.5
解析

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溫度T	T₁	T₂	T₃
平衡常數(shù)K	1.2	2.5	10