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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷129
碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：
已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：
①      
②      
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据：
(1)反应①属于___________(填“高温”或“低温”)自发反应。反应①自发进行是由___________(填“焓变”或“熵变”)决定的。
(2)已知：①      平衡常数K1
②      平衡常数K2
③      平衡常数K3
写出K1表达式K1=___________；K1、K2、K3之间的关系是K3=___________；下列措施中能加快反应③速率，且增大H2产率的是___________。
A．向体系中加入碳          B．恒容充入惰性气体       C．恒压充入惰性气体       D．充入水蒸气
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中，发生如下反应。该反应平衡常数随温度的变化如表所示：该反应的正反应方向是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
温度/℃400500800
平衡常数/K9.9491
(4)若在500℃时进行，设起始时CO和H2O起始浓度均为0.02mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为___________。
(5)保持温度500℃不变，某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol，则此时反应移动___________(填“正向”、“逆向”或“不”)，理由是：___________。
21-22高二上·黑龙江大庆·阶段练习
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知识点：盖斯定律及其有关计算盖斯定律的应用 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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实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，回答下列问题：
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为：K=，它所对应的化学反应为：___。
(2)已知在一定温度下，
①C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH1=akJ/mol平衡常数K1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH2=bkJ/mol平衡常数K2
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH3平衡常数K3
则K1、K2、K3之间的关系是K3=___，ΔH3=___(用含a、b的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)；该反应平衡常数随温度的变化如表所示：
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491

该反应的正反应方向是___反应(填“吸热”或“放热”)，若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为__。
(4)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。请回答下列问题：
①若在相同温度和恒容且容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表：
容器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0)
甲1molCO和2molH2a1c1放出Q1kJ热量
乙1molCH3OHa2c2吸收Q2kJ热量
丙2molCO和4molH2a3c3放出Q3kJ热量

则下列关系正确的是__。
a.2a1=a3   b.c1=c2     c.a1+a2=1 d.2Q1=Q3
e.该反应若生成1molCH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
②若在一体积可变的密闭容器中充入0.5molCO、1molH2和0.5molCH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.5倍，则该反应向___(填“正”或“逆”)反应方向移动。
实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，回答下列问题：
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为：K＝，它所对应的化学反应为：__________________。
(2)已知在一定温度下，
①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1＝a kJ/mol　平衡常数K1；
②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2＝b kJ/mol　平衡常数K2；
③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH3　平衡常数K3。
则K1、K2、K3之间的关系是________，ΔH3＝__________________(用含a、b的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如表所示：
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的正反应方向是______反应(填“吸热”或“放热”)，若在500 ℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为________。
（4）高炉炼铁产生的废气中的可进行回收，使其在一定条件下和反应制备甲醇: 。请回答下列问题;
①若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表：
容器反应物投入的量反应物的转化率的浓度能量变化(、、均大于0)
甲1 和2 放出 热量
乙1 放出 热量
丙2 和4 放出 热量
则下列关系正确的是__________。
a.      b.             c.              d.
e.该反应若生成1 ，则放出(热量
②若在一体积可变的密闭容器中充入1 、2 和1 ，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向__________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝，它所对应反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)已知在一定温度下，在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下：
C(s)+CO2(g) 2CO(g)，K1
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，K2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，K3
则K1、K2、K3之间的关系为___________________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的逆反应方向是_________反应(填“吸热”或“放热”)，若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为___________。
(4)对于反应N2O4(g) 2NO2(g)－Q(Q>0)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是_______。
A．两种不同的温度比较：T1 > T2
B．A、C两点的反应速率：A<C
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C        
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法实现
(5)如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g) 2N2(g) + 3H2O(g)以下说法正确的是____________(注：脱氮率即氮氧化物转化率)

A．上述反应的正反应为吸热反应
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

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