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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷110
CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CO2和CH4为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。回答下列问题:
(1)工业上CO2-CH4催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气)的重要方法,其原理为:
反应I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   H1=+206.4 kJ·mol-1
反应II:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   H2=-41 kJ·mol-1
几种化学键的键能如表所示:
化学键C-HH-OH-HCO
键能/kJmol-1413467436a

①a=_______kJ·mol-1
②反应II中,若逆反应活化能Ea(逆)为124 kJ·mol-1,则Ea(正)为_______kJ·mol-1
(2)将等物质的量的CH4(g)和H2O(g)充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应I和反应II,容器内气体的压强随时间的变化如表所示。
时间/min060120180240300360
压强/kPa100118132144154162162

①若用单位时间内气体分压(气体分压=气体总压×体积分数)的变化来表示反应速率,则反应I前120min内的平均反应速率v(CH4)=_______kPa·min-1(结果保留2位小数)。
②300 min时,测得氢气分压为100 kPa,则反应II在该温度下的平衡常数Kp=_______(Kp为用气体分压表示的平衡常数,结果保留2位小数)。
(3)向2 L容器中充入1 mol CH4和1 mol H2O,若只发生反应I,测得反应在不同压强、不同温度下,平衡混合物中CH4体积分数如图I所示,某温度下逆反应速率与容器中c(CH4)关系如图II所示:

①图I中A、B、C三点对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为_______p1_______p2(填“>”“<”或“=”)。
②图II中当x点平衡体系升高至某温度时,反应可重新达平衡状态,新平衡点可能是_______(填标号)。
20-21高二上·山东济南·阶段练习
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算化学反应速率计算化学平衡常数的影响因素及应用化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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CO2是主要的温室气体,以CO2和H2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH),过程中发生如下两个反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=—51kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.17kJ·mol-1
①已知:键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示:
化学键C-HC-OH-O(H2O中) H-O(CH3OH中)H-HC=O
键能/kJ· mol-1406351462.5465436a
则a=___________kJ·mol-1
②若反应II逆反应活化能Ea(逆)为124kJ·mol-1,则该反应的Ea(正)活化能为___________kJ· mol-1
(2)向2L容器中充入1molCO2和2molH2,若只发生反应I,测得反应在不同压强、不同温度下,平衡混合物中CH3OH体积分数如图1所示,测得反应时逆反应速率与容器中c(CH3OH)关系如图II所示:

①图I中A、B、C三点对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序排列为___________,图I中C点CO2的转化率为___________
②图II中当x点平衡体系升高至某一温度时,反应可重新达平衡状态,新平衡点可能是___________
(3)若反应IIICO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的正、逆反应速率分别可表示为v=kc(CO)·c(H2O)、v=kc(CO2c(H2),kk分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。则下图(pk=-lgkT表示温度)所示①、②、③、④四条斜线中,能表示以pkT变化关系的是斜线___________,能表示pkT变化关系的是斜线___________,图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+3、a+1、a-1、a-3,则温度T1时化学平衡常数K=___________mol-1·L。
1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是一种重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法制备,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理为:
I.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g)     H1=-134kJ·mol-1
II.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)   H2=-102kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1,则该反应的活化能Ea(逆)为___________kJ·mol-1
(2)一定温度下,密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后增大压强,CH2ClCHClCH3的产率____________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_________________________________
(3)起始时向某恒容绝热容器中充入1 mol CH2=CHCH3和1 mol Cl2发生反应II,达到平衡时,容器内气体压强_________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和Cl2,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH2ClCHClCH3的产率与温度的关系如图所示。p点是否为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率,_________填“是”或“否”)判断理由是_______________________

(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)。在催化剂作用下发生反应I,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min060120180240300360
压强/kPa8074.269.465.261.657.657.6
①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=__________ kPa·min-1。(保留小数点后2位)。
②该温度下,若平衡时HCl的体积分数为,则丙烯的平衡总转化率____________;反应I的平衡常数Kp=____________________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
CO2是主要的温室气体,以CO2和H2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH),过程中发生如下两个反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-51kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.17kJ·mol-1
①已知:键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如表所示:
化学键C—HC—OH—O(H2O中)H—O(CH3OH中)H—HC=O
键能/kJ·mol-1406351462.5465436a
则a=______kJ·mol-1
②若反应II逆反应活化能Ea(逆)为124kJ·mol-1,则该反应的Ea(正)活化能为______kJ·mol-1
(2)向恒容容器中充入1molCO2和2molH2,此时容器内总压强为P0。若只发生反应I,测得反应在不同压强、不同温度下,CO2的平衡转化率如图1所示,测得反应时逆反应速率与容器中c(CH3OH)关系如图II所示:

①图I中A、B、C三点对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序排列为_____,图I中C点CO2的转化率为____
②图II中当x点平衡体系升高至某一温度时,反应可重新达平衡状态,新平衡点可能是____
(3)反应I得到的甲醇是重要的化工原料。如图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。

①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成____ (填“CO”、“CO2”或HCHO”)。
②HCHO可进一步被氧化为重要工业原料HCOOH(其酸性比H2SO3弱,比CH3COOH强)。在图中画出常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化____

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