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氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C 计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应为:...
题目内容:
氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C 计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应为:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3;
(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=_______________(用K1、K2、K3的代数式表示)。在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
a.容器内混合物的质量不变 b.H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.形成 a mol H-H键的同时断裂 2 amol H-O键
(2)对于反应Ⅰ,不同温度和压强对H2产率影响如下表。
压强 温度 | p1/Mpa | p2/Mpa |
500℃ | 45.6% | 51.3% |
700℃ | 67.8% | 71.6% |
由表中数据判断:p1 ______ p2(填“>”、“<”或“=”)
下列图像正确的是_________。
(3)已知反应Ⅱ的△H= -41.1 kJ/mol, C=O、O-H、H-H的键能分别为803kJ/mol,464 kJ/mol、436 kJ/mol,则 CO中碳氧键的键能为___________ kJ/mol。
(4)对于反应Ⅲ,若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡向_____________(填“正反应”、“逆反应”)方向移动;当重新平衡后,CO2浓度_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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