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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷120
苯是重要的化工产品，也是化工原料，在生产中有广泛应用。回答下列问题：
已知：+H2(g)
反应I： ++H2(g) (1，环己二烯；g)   
反应II：+2H2(g) (g)
反应III：+3H2(g) (g)
(1)反应：(1,3-环己二烯；g)+H2(g) (g)_______；苯的稳定性比1，环已二烯_______(填“强”或“弱”)。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入苯蒸气和氢气，在催化剂镍的条件下同时发生反应I、II、III,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．气体密度不变时反应达到平衡状态
B．混合气体中环己烷的体积分数可能等于50%
C．平衡后再充入少量氢气，平衡向正反应方向移动
D．增大催化剂镍的质量，反应速率和苯的转化率都会增大
(3)在体积相等、温度相同的甲、乙两个容器中起始都投入苯蒸气和氢气，只发生反应III
容器甲乙
反应条件恒温恒容绝热恒容
苯蒸气的平衡转化率
平衡时正反应速率
平衡常数
用“>”、“<”或“=”填空：
①_______；②_______；③_______。
(4)一定温度下，向密闭容器中充入苯(g)和同时发生反应I、II、III，测得苯的转化率和产物选择性如图所示(某一产物的选择性)，已知：平衡时气体总压强为。时1，环己二烯的分压为_______。上述反应I的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

(5)对苯醌()是制备口腔消毒剂的原料。以硫酸和硫酸钠的混合溶液为电解质溶液，用惰性电极电解苯可以制备对苯醌。则阳极的电极反应式为_______。
22-23高三上·河北沧州·阶段练习
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素化学平衡的有关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗，实现“碳中和”.该体系主要涉及以下反应：
反应I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1<0
反应II：2CO(g)+4H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH2<0
反应III：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH3<0
反应IV：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
反应V：2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH5
回答下列问题：
(1)上述反应中，ΔH5=____(写出一个代数式即可)。
(2)密闭容器中，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列描述正确的有____(填标号)。
A．加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率
B．降低温度，反应Ⅱ的正反应速率增大，逆反应速率减小
C．增大CO的浓度，反应Ⅲ、IV的平衡均向左移动
D．恒温恒容充入氩气，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡不移动
(3)恒容下，n(CO)=n(CO2)=1mol，并按照不同氢碳比[]投料，发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时，[CO+CO2]的总平衡转化率随温度变化的关系；图乙表示氢碳比=3时，平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。
已知：CH3OH的选择性=×100%；C2H5OH的选择性=×100%

①图甲中x____3(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是____。
②Q点对应的体系中n(CH3OH)=___mol；此时，H2转化了4mol，则反应2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g)的平衡常数Kp=____(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)。
(4)常温常压下，以Ag为催化剂，在酸性水溶液中将CO2电催化还原为CO的反应历程如图所示：

①据图，CO和CO2相比，____(填化学式)更稳定。
②吸附在催化剂表面上的物种用*标注，图中第一步反应为CO2+e-+H+=*COOH，则第二步反应为____。
烃(碳氢化合物)在工业生产、生活中有重要用途。
(1)工业由丁烯(C4H8)高温裂解制备丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4)，其主要反应原理为：
反应I：C4H8(g)C3H6(g)     ∆H1
反应II：C4H8(g) 2C2H4(g)     ∆H2
①已知烃的裂解是吸热反应，则∆H1_______ ∆H2 (填“>”、 “=”或“<”) 。
②若某温度下反应达到平衡时C4H8、 C3H6、 C2H4的体积分数分别为20%、70%、 10%， 平衡时总压强为p，请计算该温度下反应II的平衡常数Kp=_______(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)
③工业上用丁烯裂解制乙烯时，通常在保持压强不变的情况下，向反应体系充适量水蒸气以提高平衡转化率，其原理是_______。
(2)甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和H2混合气体)。常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整，其反应为：CH4(g)+H2O(g) CO(g) + 3H2(g)   ∆H>0；图为反应压强为0.3 MPa，投料比为1，在三种不同催化剂催化作用下，经过相同反应时间，甲烷—水蒸气重整反应中CH4转化率随温度变化的关系。

下列说法正确的是_______。
A．在相同条件下，三种催化剂I、II、 III的催化效率由高到低的顺序是I> II>III
B．b点CH4的转化率高于a点，原因是b、a两点均未达到平衡状态，b点温度高，反应速率较快，故CH4的转化率较大
C．C点一定未达到平衡状态
D．催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，所以在850℃时，不同催化剂(I、II、III)作用下达平衡时CH4的转化率相同
(3)由甲烷制得的合成气(CO和H2)，在500 ℃下合成甲醇的反应原理为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)；在1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①CO2平衡时的体积分数为_______。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 _______。
A．v正(CH3OH) =3v逆(H2)
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1：3：1：1
C．容器内气体的压强不再变化
D．气体的密度不再变化
③500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：
容器容器甲容器乙
反应物起始投入量1mol CO2， 3mol H20.5mol CO2，1mol H2，1molCH3OH，1mol H2O
CH3OH的平衡浓度/mol·L-1c1c2
则乙容器中反应起始向 _______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行， c1_______ (填“>”“<”或“=”)c2。
乙烷裂解制乙烯具有成本低。收率高、投资少、污染小等优点。目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列问题：
(1)乙烷直接裂解时温度、压强及平衡转化率的关系如图所示：

①反应的ΔH_______0，p1______p2(填“>”、“<”或 “=”)。
②T°C时，将乙烷与氦气的混合气体(乙烷的物质的量分数为m% )通入一密闭容器中发生反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)。平衡时容器压强为p kPa，此时乙烷的平衡转化率为α，则乙烯的平衡分压为______kPa，反应的平衡常数Kp=______kPa(用分压表示，分乐=总压×物质的量分数)。
(2)已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反应如下：
(I) C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH1
(II) CO2(g)+C2H6(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH2
(III) 2C2H6(g)+O2(g) 2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH3
①反应(I)、(II)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K=_______(用含K1、K2的代数式表示)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有______。
A．加入反应(I)的催化剂，可降低反应的焓变
B．恒压掺入Ar能提高反应(II)的平衡产率
C．降低温度，反应(III)的正反应速率降低、逆反应速率增大
D．增加乙烷的浓度，反应(I) (II)(III)的平衡均向右移动
③在800°C时发生反应(III)，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示，控制=2，而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是_____；<2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是______。

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