二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题,我国科研人员提出了由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如图.

(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g),该反应使用的催化剂为 Ni/Al2O3Ni/Al2O3.
(2)200℃下,在一密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g).一段时间后反应达平衡若其他条件不变,温度从200℃升至400℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加.下列说法正确的是 dd(填字母).
a.该反应的ΔH>0
b.平衡常数大小:K(400℃)>K(200℃)
c.200℃下,减小n(H2)n(CO2)的值,CO2的平衡转化率升高
d.反应达到平衡时v正(H2)=2v逆(H2O)
(3)一定条件下,反应体系中CO2平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图1所示,L和X表示温度或压强.

①L表示的物理量是 压强压强.
②L1>>L2(填“<”或“>”),判断理由是 L表示压强,增大压强,平衡正向移动,转化率a(CO2)增大,由图可知同温时L1转化率大,即L1压强大L表示压强,增大压强,平衡正向移动,转化率a(CO2)增大,由图可知同温时L1转化率大,即L1压强大.
(4)向1L恒容密闭容器中加入4.0molH2,1.0molCO2,控制条件(催化剂、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图2所示:
①求4min内H2的反应速率 0.75mol/(L•min)0.75mol/(L•min).
②此温度下,该反应的化学平衡常数K=6.756.75
附加题(10分)
在真空密闭容器内加入amolPH4I固体,在一定温度下发生如下反应:
PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)
4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g)
2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)
以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol,I2为cmol,H2为dmol.
(1)平衡后,增大压强,容器内n(I2)将 减小减小(填“增加”、“减小”或“不变”).
(2)计算平衡后容器内P4(g)和PH3(g)的物质的量(列出计算过程) 容器内P4(g)的物质的量为d-c6mol,PH3的物质的量为(8c3+b-2d3)mol容器内P4(g)的物质的量为d-c6mol,PH3的物质的量为(8c3+b-2d3)mol.
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
d
-
c
6
8
c
3
2
d
3
d
-
c
6
8
c
3
2
d
3
【答案】Ni/Al2O3;d;压强;>;L表示压强,增大压强,平衡正向移动,转化率a(CO2)增大,由图可知同温时L1转化率大,即L1压强大;0.75mol/(L•min);6.75;减小;容器内P4(g)的物质的量为mol,PH3的物质的量为(+b-)mol
d
-
c
6
8
c
3
2
d
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:1难度:0.6
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1.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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(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
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(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3