【科学家开发出一种“洁净煤技术”，通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2．“气化炉”中主要反应有：C（s）+H2O（g）】-保卡通问答

【科学家开发出一种“洁净煤技术”，通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2．“气化炉”中主要反应有：C（s）+H2O（g）】

更新时间： 2025-08-25 23:03:09

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问题描述：

科学家开发出一种“洁净煤技术”，通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2．“气化炉”中主要反应有：

C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1

CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ•mol-1

（1）气化炉中CO2与C反应转化为CO，该反应的热化学方程式是___．

（2）用煤炭气合成甲醇的反应为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．在密闭容器中，将CO和H2按物质的量1：2混合反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①生成甲醇的反应为___反应（填“放热”或“吸热”）．

②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化，其中代表压强是5.0MPa的曲线是___（填“A”或“B”）．

③在不改变反应物用量的前提下，为提高CO转化率可采取的措施有___（答出一种即可）．

④压强为0.1MPa、温度为200℃时，平衡混合气中甲醇的物质的量分数是___．

（3）某新型电池以熔融碳酸盐作电解质，在650℃下工作，负极通入煤炭气，正极通入空气与CO2的混合气．电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-，负极反应式为CO+CO32--2e-═2CO2和___．

刘需鸽回答：

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　　（1）已知：①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1，②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ•mol-1，　　利用盖斯定律将①-②可得C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ•mol-1，　　故答案为：C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ•mol-1；　　（2）①由图象可知，随温度的升高其转化率降低，说明升温时平衡逆向移动，正反应放热，　　故答案为：放热；　　②从方程式可知，反应物有3mol气体，生成物有2mol气体，所以压强增大时平衡气体体积减小的方向移动，即正向移动，在200℃时，转化率高的压强大，　　故答案为：A；　　③增大反应物的转化率，即要使平衡向正向移动，而影响平衡移动的因素只有三个，温度、压强、浓度，本题只能是降温或加压，　　故答案为：降温或加压；　　④设加入COamol，则有H22amol 　　CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．　　反应前（mol）　a　2a　0 　　反应了（mol）0.5aa　0.5a 　　平衡时（mol）0.5aa　0.5a 　　可求得：0.5a0.5a+a+0.5a