乙炔是一种重要的化工原料，最新研制出的由裂解气（H2、CH4、C2H4）与煤粉在催化剂条件下制乙炔，该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。已知：发生的部分反应如下（在25℃、101kPa时），CH4、C2H4在高温条件还会分解生成炭与氢气：
①C （s）+2H2（g）⇌CH4（g）△H1=-74.85kJ•mol-1
②2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g）△H2=340.93kJ•mol-1
③C2H4（g）⇌C2H2（g）+H2（g）△H3=35.50kJ•mol-1
（1）若以乙烯和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器氢气的作用是活化催化剂，出口气中含有乙烯、乙炔、氢气等。如图为乙炔产率与进料气中n（氢气）/n（乙烯）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其变化趋势的原因是 一开始充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量H2会使反应③平衡逆向移动，所以乙炔产率下降一开始充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量H2会使反应③平衡逆向移动，所以乙炔产率下降。
（2）图为上述诸反应达到平衡时各气体体积分数和反应温度的关系曲线。
①乙炔体积分数在1530℃之前随温度升高而增大的原因可能是 1530℃前升高温度，反应②③平衡正向移动，乙炔更多1530℃前升高温度，反应②③平衡正向移动，乙炔更多；1530℃之后，乙炔体积分数增加不明显的主要原因可能是 高温下甲烷和乙烯都会裂解产生更多的氢气，所以导致乙炔的体积分数下降高温下甲烷和乙烯都会裂解产生更多的氢气，所以导致乙炔的体积分数下降。
②请在图中绘制乙烯的体积分数和反应温度的关系曲线
。
【考点】化学平衡的影响因素．
【答案】一开始充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量H2会使反应③平衡逆向移动，所以乙炔产率下降；1530℃前升高温度，反应②③平衡正向移动，乙炔更多；高温下甲烷和乙烯都会裂解产生更多的氢气，所以导致乙炔的体积分数下降；
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：19引用：1难度：0.6
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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
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
