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CO、H2是煤的气化产物,在生产生活中用途广泛。
(1)CO还原法处理大气污染物SO2
①2CO(g)+SO2(g)
催化剂
S(s)+2CO2(g)△H=-270 kJ•mol-1,该反应的平衡常数表达式为
c
2
C
O
2
c
2
CO
×
c
S
O
2
c
2
C
O
2
c
2
CO
×
c
S
O
2

②在绝热恒容的密闭容器中进行上述反应,下列说法正确的是
ac
ac

a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态
b.达平衡后若再充入一定量CO2,平衡常数保持不变
c.分离出部分S,正、逆反应速率均保持不变,平衡不移动
d.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变
③向2 L恒温恒容密闭容器中通入2 mol CO、1 mol SO2,分别进行a、b、c三组实验。在不同催化剂条件下发生反应:2CO(g)+SO2(g)
催化剂
S(s)+2CO2(g)△H=-270 kJ•mol-1,反应体系总压随时间的变化如下表所示,则三组实验温度的大小关系是
a>b=c
a>b=c
(用a、b、c表示),实验a从反应开始至45s达到平衡,则该过程反应速率v(SO2
0.0067mol/(L•s)
0.0067mol/(L•s)
(结果保留2位有效数字)。
时间(s)
压强(kPa)
组别
0s 40s 45s 60s
a 175 142 140 140
b 160 120 120 120
c 160 130 125 120
(2)利用CO、H2可制备天然气,主要反应为:
CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H1=-206.2 kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.0 kJ•mol-1
H2O(l)═H2O(g)△H3=+44 kJ•mol-1
回答下列问题:
①反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(l) 的△H4=
-253.2
-253.2
 kJ•mol-1.某温度下,分别在起始容积相同的恒压容器A、恒容容器B中加入1molCO2和4molH2的混合气体,两容器反应达到平衡后放出或吸收的热量较多的是
A
A
( 填“A”或“B“)。
②在恒压管道反应器中按n(H2):n(CO)=3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400℃
p为100 kPa时反应体系平衡组成如表所示:
组分 CH4 H2O H2 CO2 CO
体积分数/% 45.0 42.5 10.0 1.50 1.00
则该条件下CO的总转化率α=
97.9%
97.9%

③制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。
积碳反应为:反应Ⅰ:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)△H=+75 kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)△H=-172 kJ•mol-1
平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如图所示,下列说法正确的是
AD
AD

A.曲线1在700~800℃积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动
B.曲线1在550~700℃积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大
C.曲线2、3在550~800℃积碳量较低的原因是水蒸气稀释作用使积碳反应速率减小
D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550℃以下,有利于减少积碳

【答案】
c
2
C
O
2
c
2
CO
×
c
S
O
2
;ac;a>b=c;0.0067mol/(L•s);-253.2;A;97.9%;AD
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:31引用:3难度:0.5
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    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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