对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ/mol
①求反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8-41.8kJ/mol。
②某温度下,向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应:NO(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是 bdbd(填字母)。
a.混合气体的密度保持不变
b.SO2的物质的量保持不变
c.容器内混合气体原子总数不变
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO
(2)工业上可用CO2与H2来生产甲醇。在2L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示:

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=0.0375mol/(L•min)0.0375mol/(L•min)。
②下列措施不能使CO2的平衡转化率增大的是 ACDACD(选填编号)。
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中再充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
(3)工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH2,容器体积为3L,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①压强为p1<<p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在T1、p2条件下,反应的平衡常数K=0.040.04(mol/L)-2。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数KA、KB和KC的大小关系为:KA=KB>KCKA=KB>KC。
(4)煤化工通常研究不同条件下CO的转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)中CO的平衡转化率随投料比p(H2O)p(CO)及温度变化关系如图所示:

①该反应是 放热放热反应(填“吸热”或“放热”);
②在以铁镁为催化剂的工业中,一般控制温度为400℃左右、投料比p(H2O)p(CO)=3~5,采用此条件的原因可能是 催化剂的最适活性温度在400C左右;投料比太低,CO的平衡转化率不高,投料比太高,成本太大,而CO的平衡转化率提高不多催化剂的最适活性温度在400C左右;投料比太低,CO的平衡转化率不高,投料比太高,成本太大,而CO的平衡转化率提高不多。
p
(
H
2
O
)
p
(
CO
)
p
(
H
2
O
)
p
(
CO
)
【答案】-41.8;bd;0.0375mol/(L•min);ACD;<;0.04;KA=KB>KC;放热;催化剂的最适活性温度在400C左右;投料比太低,CO的平衡转化率不高,投料比太高,成本太大,而CO的平衡转化率提高不多
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/8 8:0:10组卷:80引用:1难度:0.5
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(1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
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