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研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应I:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.9kJ/mol。
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的ΔH3=
+206.1kJ/mol
+206.1kJ/mol

(2)在T℃时,将CO2和H2加入容积不变的密闭容器中,发生反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g),能判断反应达到平衡的是
BD
BD
(填字母)。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.容器内气体压强不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,在不同温度和压强时,CO2的平衡转化率如图所示。

0.1MPa时,CO2的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是
反应I的△H1<0,反应II的△H2>0,600℃之后,温度升高,反应II向右移动,二氧化碳减少的量比反应I向左移动二氧化碳增加的量多
反应I的△H1<0,反应II的△H2>0,600℃之后,温度升高,反应II向右移动,二氧化碳减少的量比反应I向左移动二氧化碳增加的量多

(4)CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图,下列说法正确的是
BD
BD


A.催化过程使用的催化剂为La2O3和La2O3CO3
B.La2O3CO3可以释放出CO2*(活化分子)
C.H2经过Ni活性中心断键裂解产生活化态H*的过程为放热过程
D.CO2加氢制备CH4的过程需要La2O3和Ni共同完成
(5)一定温度和压强为1MPa条件下,将CO2和H2按物质的量之比为1:4通入密闭弹性容器中发生催化反应,假设只发生反应;
Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
10min时两个反应均达到平衡,CO2平衡转化率为80%.CH4选择性为50%,[CH4的选择性=
n
C
H
4
n
C
H
4
+
n
CO
]。该温度下,反应Ⅱ的Kp=
1.2
1.2
(已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替),用CH4的分压变化表示反应Ⅰ在10分钟内达平衡的平均速率为
1
105
(或0.0095)
1
105
(或0.0095)
(保留两位有效数字)MPa•min-1

【答案】+206.1kJ/mol;BD;反应I的△H1<0,反应II的△H2>0,600℃之后,温度升高,反应II向右移动,二氧化碳减少的量比反应I向左移动二氧化碳增加的量多;BD;1.2;
1
105
(或0.0095)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:1难度:0.7
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    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    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
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    (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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