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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷106
利用甲烷还原SO2可以减轻环境污染，实现硫的回收。
已知：①甲烷的燃烧热为890kJ•mol﹣1；
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣216kJ•mol﹣1
③H2O(1)=H2O(g)△H=+44kJ•mol﹣1
(1)CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g) △H=_______。
(2)某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入1.0molCH4和2.0molSO2，发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S (s)+CO2(g)+2H2O(g)，CH4、CO2、SO2的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。

①反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(H2O)=_______；该温度下，该反应的平衡常数K=_______。
②5min时，改变的外界条件可能是 _______(填字母)。
A.升高温度     B.降低温度      C.加入催化剂     D.充入CH4(g)
(3)一定温度下，向某密容器中充入一定量的CH4和SO2发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)。
①若该容器容积恒定，则下列物理量不再改变时，一定能说明反应达到平衡状态的是 _______(填字母)。
A.m(S)                                 B.
C.CH4和CO2的浓度之和       D.容器中气体的密度
②该温度下，欲提高SO2的平衡转化率，可采取的措施有 _______(任答两条，下同)；
22-23高二上·湖南常德·阶段练习
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知识点：化学反应原理综合考查 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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(1)甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。


①从反应开始到5min，用一氧化碳表示的平均反应速率v(CO)=____________。
②下列说法正确的是____________(填字母序号)。
A．达到平衡时，H2的转化率为65%
B．5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率减小
D．2min前v(正)＞v(逆)，2min后v(正)=v(逆)
(2)碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下：
Ⅰ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H= - 43kJ/mol
Ⅲ：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) △H= - 178.3kJ/mol
计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=__________kJ/mol；
若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，该平衡常数K=__________(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是________。(填字母)
A．降低体系的温度                       B．压缩容器的体积
C．增加CaO的量                           D．选用适当的催化剂
(1)甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。

①从反应开始到5min，用一氧化碳表示的平均反应速率v(CO)=____________。
②下列说法正确的是____________(填字母序号)。
A．达到平衡时，H2的转化率为65%
B．5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率减小
D．2min前v(正)>v(逆)，2min后v(正)
(2)碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下
Ⅰ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)       △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   △H= - 43kJ/mol
Ⅲ：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S)       △H= - 178.3kJ/mol
计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=__________kJ/mol；
若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，该平衡常数K=_____(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是________。(填字母)
A．降低体系的温度   B．压缩容器的体积       C．增加CaO的量       D．选用适当的催化剂
以生物质为原料制备氢气可以有效减少环境污染，同时能降低对化石燃料的依赖。乙酸是生物油的主要成分之一，常被用作模型化合物。已知：乙酸水蒸气重整制氢过程中可能发生的反应如下：
i.CH3COOH(g)+2H2O(g)2CO2(g)+4H2(g) △H；
ii.CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ·mol-l；
iii.CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2=-33.5kJ·mol-1；
iv.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1。
回答下列问题：
(1)反应i的△H=____kJ·mol-1；为了加快反应i速率，并且提高乙酸的平衡转化率，应采取的措施是____(填字母)。
a.增大乙酸浓度       b.增大水蒸气的浓度       c.增大压强       d.选择高效催化剂       e.升高温度
(2)一定温度和催化剂条件下，向5L密闭容器中充入2molCH3COOH(g)和4molH2O(g)，只发生反应i，10min后反应达到化学平衡状态，此时容器内的压强变为初始时的1.5倍。
①从反应开始到平衡状态，用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=____。
②该温度下，该反应的化学平衡常数Kc=____。
(3)乙酸水蒸气重整制氢过程中，当水碳比(S/C)=2情况下各气体产率随温度的变化如图1所示，可以看出随着温度的升高CO产率逐渐上升，而CH4产率逐渐下降，其原因是____；最佳的反应温度范围为____。

(4)乙酸水蒸气重整制氢过程中，不同温度下水碳比(S/C)对CH4产率的影响如图2所示，则T1、T2、T3由大到小的顺序为____。

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