1 mol甲烷如果要完全轉(zhuǎn)化為CCl4,需要Cl2___________________mol。

4


解析:

CH4+4Cl24CCl4+4HCl

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?浙江)甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整.向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:
反應(yīng)過程 化學(xué)方程式 焓變△H(kJ/mol) 活化能Ea(kJ/mol)
甲烷氧化 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) -802.6 125.6
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) -322.0 172.5
蒸汽重整 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) 206.2 240.1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) 165.0 243.9
回答下列問題:
(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H=
-41.2
-41.2
kJ/mol.
(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率
小于
小于
甲烷氧化的反應(yīng)速率(填大于、小于或等于).
(3)對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的KP=
p3(H2)?P(CO)
P(CH4)?P(H2O)
p3(H2)?P(CO)
P(CH4)?P(H2O)
;隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于
放熱的甲烷氧化反應(yīng)為吸熱的蒸氣重整提供能量
放熱的甲烷氧化反應(yīng)為吸熱的蒸氣重整提供能量

(5)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如圖1、圖2:

①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是
B
B

A.600℃,0.9MpaB.700℃,0.9MPaC.800℃,1.5MpaD.1000℃,1.5MPa
②畫出600℃,0.1Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間(從常溫進(jìn)料開始計(jì)時(shí))的變化趨勢示意圖(如圖3):
(6)如果進(jìn)料中氧氣量過大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是
導(dǎo)致生成的氫氣和氧氣反應(yīng)
導(dǎo)致生成的氫氣和氧氣反應(yīng)

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1 mol甲烷如果要完全轉(zhuǎn)化為CCl4,需要Cl2___________________mol。

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甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:

反應(yīng)過程

化學(xué)方程式

焓變△H(kJ/mol)

活化能Ea(kJ/mol)

甲烷氧化

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

-802.6

125.6

CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)

-322.0

172.5

蒸汽重整

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

206.2

240.1

CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)

165.0

243.9

回答下列問題:

(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的H=     kJ/mol。

(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率   甲烷氧化的反應(yīng)速率(填大于、小于或等于)。

(3)對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP             ;

隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)      (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于             

(5)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:

①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是  。

A.600℃,0.9Mpa   B.700℃,0.9MPa   C.800℃,1.5Mpa   D.1000℃,1.5MPa

②畫出600℃,0.1Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間(從常溫進(jìn)料開始計(jì)時(shí))

的變化趨勢示意圖:

(6)如果進(jìn)料中氧氣量過大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是        。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如下左圖所示。

   

(1)在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序?yàn)?u>                ;反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),在第       種催化劑的作用下,收集的CH4最多。

(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器,一定溫度下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  K=27mol2·L-2。將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,在上述溫度下發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡,測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為         (保留兩位有效數(shù)字)。

(3)甲烷燃料電池是利用CH4跟氧氣或空氣反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿。下面有關(guān)說法正確的是       (填編號(hào))。

A.負(fù)極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e- -→4OH-;

B.負(fù)極反應(yīng)為:CH4+10OH- - 8e--→CO32-+7H2O

C.放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)

D.隨放電的進(jìn)行,溶液的pH值不變

(4)如上右圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖,甲烷燃料電池作其電源。

①如果A為含有鐵、銀、金、碳雜質(zhì)的粗銅,B為純銅,C為CuSO4溶液,通電后,Cu2的濃度將      (填“增大”、“減小”或“不變”)。

②如果A是鉑電極,B是石墨電極,C是KBr溶液,通電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式是__________________________。

③特定條件下,該裝置使用惰性電極電解Na2SO4濃溶液可制得少量過氧化氫:在陽極上SO被氧化成S2O(過二硫酸根離子),S2O與H2O反應(yīng)即可生成H2O2,

S2O+2H2O === 2SO+H2O2+2H。若各反應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率均為100%,則要制取1 mol H2O2,理論上燃料電池需消耗CH4的物質(zhì)的量為              。

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