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解答题-原理综合题 较难0.4 引用4 组卷551
在催化剂作用下H2(g)可将烟气中的SO2(g)还原成S(s)。回答下列问题：
(1)已知：

则H2(g)还原烟气中的SO2(g)的热化学方程式为___________。
(2)在容积为10L的容器中充入1mol SO2(g)与2mol H2(g)的混合气体，发生反应 。
①恒容时，反应经过4s后达到平衡，此时测得H2O(g)的物质的量为1.2mol。则0~4s内，v(H2)= ___________ mol/(L·s)，平衡时，c(SO2)=___________mol/L；若平衡后升高温度，SO2的转化率将___________(填“增 大”“减小”或“不变”)。
②恒温时，压强p与SO2的平衡转化率α如图所示，该温度下，该反应的平衡常数K=___________L/mol；平衡状态由A变到B，平衡常数K(A) ___________(填“＞”“＜”或“=”)K(B)。

③若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列可作为该反应达到平衡状态的标志是___________(填标号)。
A．压强不再变化
B．密度不再变化
C．气体的平均相对分子质量不再变化
D．SO2的消耗速率与H2的消耗速率之比为1∶2
21-22高二上·安徽·期中
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学反应速率计算化学平衡常数的影响因素及应用 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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在体积为10 L的密闭容器中，起始投入1 molN2和3mol H2，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0。回答下列问题：
(1)恒容时，经过4s后反应达到平衡，此时测得氨气的物质的量为1.2 mol。
①0~4s内，v(H2)=_______mol·L-1·s-1，c(N2)=_______mol·L-1。
②反应达到平衡后，若降低温度，N2的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)恒温时，H2的平衡转化率α与压强p的关系如图所示。

①此温度下，该反应的平衡常数Kp=_______MPa-2(气体的分压=气体总压强×气体的物质的量分数)。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______(填“>”、“<”或“=”)K(B)，设A状态容器的体积为V1，B状态容器的体积为V2，则V1：V2=_______。
(3)若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项表明反应一定达到了平衡状态的是_______(填标号)。
A.压强不再变化
B.密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
将CH4和CO2重整转化为合成气一直是减少温室气体排放的研究方向之一，涉及如下反应：
主反应：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
积碳反应：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) =+75 kJ/mol
回答问题(1)~(3)：
(1)已知：2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) =-172 kJ/mol， 则=_______kJ/mol
(2)恒温恒容密闭容器中仅发生主反应，能说明反应达到平衡状态的是________．(填标号)
A．容器内的压强不再变化B．c (CH4):c(CO2): c (CO): c (H2)=1:1:2:2
C．混合气体的密度不再变化D．断开4molC-H键同时断开2molH-H键
(3)在体积为5L恒容密闭容器中充入2.0mol CH4和4.0molCO2，500℃下仅发生主反应，CH4、CO2的物质的量随时间变化如下表所示：
            时间/min
反应物

0

15

30

45

60

75

n(CH4)/mol

2.0

1.3

0.8

0.4

0.2

0.2

n(CO2)/mol

4.0

3.3

2.8

2.4

2.2

2.2

①CO2在 0~30 min 内的平均反应速率v(CO2)= ___________。
②主反应的平衡常数表达式为_____________。
③若在60min 时再充入2.0 mol CH4，达到新平衡后CH4的转化率减小，此时平衡常数K_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
④ 若相同条件下改为充入4.0 mol CH4和 8.0 mol CO2反应，平衡后CH4的转化率______90%(填“<”、“=”或“>”)。
(4)CO2催化加H2可以制备CH4，保持反应气中CO2与 H2的体积比为 1∶4，以40 mL·min-1的流速通过催化剂，甲烷化过程中，含碳产物CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。320℃时CO2反应速率为__________mL·min-1。
工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H
（1）已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol-1，-283.0kJ•mol-1，且CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=－761 kJ•mol-1；则CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的△H= ___________。
（2）反应的ΔS_______0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在________（填“较高”或“较低”）温度下该反应自发进行。
（3）若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______________。
A．容器内气体密度保持不变                         B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等 D．CO的体积分数保持不变
（4）下图中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________（用a或b表示）。
       


（5）投料比n(H2)/n(CO)=2时，体系中CO的平衡转化率(α)温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而___________（填“增大”或“减小”）其原因是___________________________；下图中的压强由大到小为__________________（用P1，P2，P3表示）。
   
（6）520K时， 投料比n(H2)/n(CO)=2（总物质的量为3mol），维持反应过程中压强P3不变，达到平衡时测得容器体积为0.1L，则平衡常数K=_______。若H2和CO的物质的量之比为n∶1（维持反应过程中压强P3不变），相应平衡体系中CH3OH的物质的量分数为x，请在下图中绘制x随n变化的示意图_______。
   

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