发布时间 : 星期五 文章广东省广州市高中毕业班综合测试(二)理综化学试题 Wor更新完毕开始阅读
28.(15分)
以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。
(1)甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2,氢元素利用率达100%,反应的化学方程式为________,该方法的缺点是________。
(2)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应:CH3OH(g)+H2O(g) 副反应:H2(g)+CO2(g)
CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJ·mol-1 CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJ·mol-1
①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是________。 ②分析适当增大水醇比(nH2O∶nCH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处________。 ③某温度下,将nH2O∶nCH3OH=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为________。(忽略副反应)
④工业生产中,单位时间内,单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3
/(m3催化剂·h),简化为h1]。一定条件下,甲醇的转化率与温度、空速的关系如图。空速越
—
大,甲醇的转化率受温度影响越________。其他条件相同,比较230℃时1200h
—1
和300h
—1
两种空速下相同时间内H2的产量,前者约为后者的________倍。(忽略副反应,保留2位有效数字)
10095甲醇的转化率 /% 90858075706560225230235240245250255260265300 h—1 1200 h—1 温度 /℃ (3)甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能,科学家提出在原料气中掺入一定量氧气,理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢。 已知:CH3OH(g) +1O2(g)
2 CO2(g) + 2H2(g) △H=-193 kJ·mol-1
5CO2(g) + 14H2(g)的△H=________ kJ·mol-1。
则5CH3OH(g) +4H2O(g) +1O2(g)
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36.[化学——选修2:化学与技术](15分)
钒(V)是重要的战略资源,广泛应用于钢铁、航空、化工等行业。石煤是低品位的含钒矿石,其中钒元素主要以VO2、V2O3、V2O5形式存在。工业上以石煤为原料,采用钙化焙烧提钒和钠化焙烧提钒的部分工艺如下:
CaO 钙化焙烧 石煤 NaCl 钠化焙烧 固体1 …… Na2CO3溶液 浸取 溶液1 Cl2、HCl CaCO3
碱性气体A NH4VO3 焙烧 V2O5 V
NH4Cl 中性沉钒
(注:固体1和溶液1含钒物质的主要成分相同。)
回答下列问题:
(1)“钙化焙烧提钒”工艺中,可能用到的工业设备有________。
A. 离心机 B. 焙烧炉 C. 离子交换柱 D. 分馏塔