（12分）利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑�；卮鹣铝袉栴}：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物 質(zhì)
燃燒熱（kJ·mol－1）
H2(g)
－285.8
CO(g)
－283.0
CH4(g)
－890.3
已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)? mol H2O(l)時放出44.0 kJ熱量。寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                   。
（2）500℃、50MPa時，在容積為V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此時N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時NH3的濃度為                       。
（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線如下：

某化工廠已購得乙烯11.2 t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個反應(yīng)獲得：
C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭           噸、甲烷          噸，
才能滿足生產(chǎn)需要。

（1）CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H ＝＋206.1 kJ·mol－1（3分）
（2）2a/V  mol/L（3分）
（3）3.0   4.0

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2010?南通模擬）利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2，再用于有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑．回答下列問題：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+H2O═CO+3H2．部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：
物  質(zhì) 燃燒熱（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O （g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．則CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成1mol H2的反應(yīng)熱為
+68.7kJ/mol
+68.7kJ/mol
．
（2）用CO和H2在一定條件下合成甲醇：CO+2H2?CH3OH．工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)（5MPa）和250℃，其可能原因是
從平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度低，甲醇的產(chǎn)率高，但反應(yīng)速率慢，經(jīng)濟(jì)效益低；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，采用稍高的壓強(qiáng)有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率
從平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度低，甲醇的產(chǎn)率高，但反應(yīng)速率慢，經(jīng)濟(jì)效益低；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，采用稍高的壓強(qiáng)有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率
．
反應(yīng)溫度/℃ 平衡常數(shù) 反應(yīng)溫度/℃ 平衡常數(shù)
0 667.30 200 1.909×10-2
100 12.92 300 2.42×10-4
（3）1，3-丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1，3-丙二醇的路線如下：
CH2=CH2HOCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2OH
某化工廠已購得乙烯11.2t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個反應(yīng)獲得：
C+H2O
 高溫 
.
 
 CO+H2     CH4+H2O 
 高溫 
.
 
CO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%．且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭、甲烷各多少噸，才能滿足生產(chǎn)需要？
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑．回答下列問題：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+H2O=CO+3H2．部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表：
物  質(zhì) 燃燒熱（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（2）500℃、50MPa時，在容積為V L的容器中加入1mol N2、3mol H2，，此時N2的轉(zhuǎn)化率為a．則平衡時NH3的濃度為
2a
V
mol/L
2a
V
mol/L
．
（3）1，3-丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1，3-丙二醇的路線如下：

某化工廠已購得乙烯11.2t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個反應(yīng)獲得：
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2     CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%．且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭
3.0
3.0
噸、甲烷
4.0
4.0
噸，才能滿足生產(chǎn)需要．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑．
（1）已知：CH4（g）+2O2 （g）=CO2 （g）+2H2O （l）△H=-890.3kJ?mol-1     ①
H2（g）+1/2O2 （g）=H2O （l）△H=-285.8kJ?mol-1 ②
CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 ③
H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1 ④
反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）
 高溫 
.
 
  CO（g）+3H2（g），△H=
+206.1
+206.1
kJ?mol-1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L甲烷高溫下與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO和H2，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移
9
9
mole-，放出
309.15
309.15
kJ熱量．
（2）一定條件下，在體積為5L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．不同溫度時甲烷的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示．根據(jù)題意完成下列各題：
①反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
，降低溫度，K值
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②在300℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
2nA/5tAmol?（L?min）-1
2nA/5tAmol?（L?min）-1
．（用相關(guān)符號和數(shù)據(jù)表示）
③判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
bd
bd
．（填字母）
a．CH3OH的生成速率與CO的消耗速率相等   b．容器中氣體的壓強(qiáng)不變
c．容器中混合氣體的密度保持不變           d．CO百分含量保持不變
e．CO和CH3OH濃度相等
④欲提高H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是
c
c
．（填字母）
a．向容器中再充入Ar    b．改變反應(yīng)的催化劑
c．向容器中再充入CO                      d．升高溫度．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（12分）利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑�；卮鹣铝袉栴}：

（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物  質(zhì)

燃燒熱（kJ·mol－1）

H2(g)

－285.8

CO(g)

－283.0

CH4(g)

－890.3

已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)? mol H2O(l)時放出44.0 kJ熱量。寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                   。

（2）500℃、50MPa時，在容積為V L的容器中加入1 molN2、3 mol H2，，此時N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時NH3的濃度為                       。

（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線如下：

某化工廠已購得乙烯11.2 t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個反應(yīng)獲得：

C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2

假設(shè)在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭           噸、甲烷          噸，

才能滿足生產(chǎn)需要。

 

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