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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷74
由化学能产生热能是目前人类使用能源的主要途径。回答下列问题：
(1)图1表示反应的能量变化。

已知断开1molH-H键、1molO=O键和1molH-O键分别需要消耗436kJ、496kJ和460kJ的能量。则反应过程(II)中生成2mol(g)时_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
(2)由和NO反应生成和的能量变化如图2所示。其正反应的活化能为_______，若反应生成，其_______。

(3)已知某温度时，反应I： ；
反应II： 。
CO(g)与(s)反应生成(s)，该反应的热化学方程式为_______。
(4)I.
II.
反应的经验公式的实验数据如图中曲线所示，已知经验公式为为活化能，为速率常数，和为常数。则该反应的活化能Ea=______kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线所示，则实验可能改变的外界条件是_______。
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学键与化学反应中的能量关系催化剂对化学反应速率的影响 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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甲醇有广泛的用途和广阔的应用前景，工业上利用CO2生产甲醇，再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题：
(1)常温下，H2和甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为___________。
(2)在Cu/ZnO催化作用下，CO2和H2合成甲醇的总反应分两步进行：
第一步为___________(写化学方程式)   △H>0；
第二步为Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH △H＜0.
第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反应过程的示意图为___________。

(3)甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应：
I.3CH3OH(g)⇌C3H6(g)+3H2O(g)
II.2CH3OH(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g)
反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如下图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能=___________kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如下图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。
的回收与利用有利于推进“碳达峰”和“碳中和”。反应Ⅰ可用于在国际空间站中处理二氧化碳，同时伴有副反应Ⅱ、Ⅲ发生。
主反应Ⅰ.       
副反应Ⅱ.       
副反应Ⅲ.       
回答下列问题：
(1)上述反应Ⅰ的Arrhenius经验公式实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。反应的活化能Ea=___________kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。

(2)在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比[]对平衡转化率的影响如图所示。则a___________3(填“>”或“<”，下同)；M、N两点的化学平衡常数___________。

(3)在恒温恒容容器中，分别充入1mol 和4mol ，体系初始压强为200kPa，10min达到平衡时生成1.2mol 和0.2mol CO，此时测得体系压强为160kPa，则10分钟内的平均反应速率___________；反应Ⅱ的标准平衡常数___________。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应的，其中，pa，、、、为各组分的平衡分压)。
I.某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有
①CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)　 ΔH3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。

反应进行的前5 min内，v(H2)=_______；10 min时，改变的外界条件可能是_______。
(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象_______。

II.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/℃2580230
平衡常数5×10421.9×10-5
(3)上述生成Ni(CO)4(g)的反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)
(4)在25℃时，反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为_______。
(5)在80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正_______v逆。
(6)在80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为_______。

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