解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷508
对和的高效利用不仅能缓解大气变暖,对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。临氧耦合重整的反应有:
反应I:
反应II:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(2)在两个体积均为的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应II:(不发生其他反应),的平衡转化率如表所示。
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②达到平衡时,容器X、Y内的物质的量关系满足_______ (填“>”,“<”或“=”)
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇:。设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从高到低排序为_______ 。
②图2中从大到小排序为_______ 。
③图3表示在总压为的恒压条件下,时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则d曲线表示的是_______ 的物质的量分数。
④由图3可得,温度下,该反应压强平衡常数的计算式为_______ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,带入数据,不用计算)
反应I:
反应II:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:
(2)在两个体积均为的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应II:(不发生其他反应),的平衡转化率如表所示。
容器 | 起始物质的量/ | 的平衡转化率 | |||
X | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Y | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | — |
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②达到平衡时,容器X、Y内的物质的量关系满足
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇:。设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从高到低排序为
②图2中从大到小排序为
③图3表示在总压为的恒压条件下,时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则d曲线表示的是
④由图3可得,温度下,该反应压强平衡常数的计算式为
22-23高二上·湖北武汉·期末
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对CH4和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。
(1)CH4临氧耦合CO2重整的反应体系中主要发生反应:
反应Ⅰ:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) =-71.4kJ/mol
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) =+247.0kJ/mol
写出表示CO燃烧热的热化学方程式___________ 。
(2)在两个体积均为1L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) (不发生其他反应),CO2的平衡转化率如下表所示。
下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)CO2还可以通过催化加氢合成乙醇:6H2(g)+2CO2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。设m为起始时的投料比,即m=。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从低到高排序为___________ 。
②图2中m1、m2、m3从小到大的顺序为___________ 。
③当m=3时,保持温度不变,向一个2L的恒容密闭容器中充入1.8molH2,10s后反应达平衡,H2的物质的量为1.2mol,用H2O(g)表示的平均反应速率为___________ mol/(L·min),CO2的平衡转化率为___________ %(结果保留1位小数)。
(4)实验测得反应Ⅲ:2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)的速率方程为, (、分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。若T1°C下反应达到平衡时,则T1°C时该反应的平衡常数=___________ ,已知升高温度后增大的程度大于增大的程度,则该反应的 ___________ 0(填“>”或“<”)。
(1)CH4临氧耦合CO2重整的反应体系中主要发生反应:
反应Ⅰ:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) =-71.4kJ/mol
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) =+247.0kJ/mol
写出表示CO燃烧热的热化学方程式
(2)在两个体积均为1L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) (不发生其他反应),CO2的平衡转化率如下表所示。
容器 | 起始物质的量/mol | CO2的平衡转化率 | |||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
X | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 40% |
Y | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | ___________ |
A.因为ΔS>0,所以该反应在任意温度下均能自发进行 |
B.容器内各物质的浓度满足时,反应达到平衡状态 |
C.X、Y两容器内的平衡常数关系为 |
D.断裂0.5molH-H同时断裂1molC-H,反应达到平衡状态 |
(3)CO2还可以通过催化加氢合成乙醇:6H2(g)+2CO2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。设m为起始时的投料比,即m=。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从低到高排序为
②图2中m1、m2、m3从小到大的顺序为
③当m=3时,保持温度不变,向一个2L的恒容密闭容器中充入1.8molH2,10s后反应达平衡,H2的物质的量为1.2mol,用H2O(g)表示的平均反应速率为
(4)实验测得反应Ⅲ:2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)的速率方程为, (、分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。若T1°C下反应达到平衡时,则T1°C时该反应的平衡常数=
对甲烷和的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合重整反应有:
反应(ⅰ): kJ⋅mol
反应(ⅱ): kJ⋅mol
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:___________ 。
(2)在两个体积均为1 L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ⅱ):(不发生其它反应),的平衡转化率如下表所示:
①下列能说明反应达到平衡状态是___________ 。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是___________
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
③若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:___________ (用含t的表达式表示)。
④达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:___________ (填“>”、“=”或“<”)。
(3)将和以物质的量比为4∶3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(ⅰ):,测得相同时间CO的体积分数[]与温度(T)的关系如图如示。
①°C时,CO体积分数最大的原因是___________ 。
②若℃时,容器内起始压强为,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数___________ (用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应(ⅰ): kJ⋅mol
反应(ⅱ): kJ⋅mol
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:
(2)在两个体积均为1 L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ⅱ):(不发生其它反应),的平衡转化率如下表所示:
起始物质的量(n)/mol | 的平衡转化率 | ||||
CO | |||||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | / |
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
③若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:
④达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:
(3)将和以物质的量比为4∶3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(ⅰ):,测得相同时间CO的体积分数[]与温度(T)的关系如图如示。
①°C时,CO体积分数最大的原因是
②若℃时,容器内起始压强为,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数
完成下列问题
(1)甲烷临氧耦合CO,重整反应有:
①2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) =-71.4J·mol-1
②CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g) = +247.0kJ·mol-1
则CO的燃烧热△H=_______ 。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g),CO2的平衡转化率如表所示。
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_______ (填序号)。
A. v正(CH4) = 2v逆( CO)
B.容器内各物质的浓度满足16c( CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的平均分子量不再变化
D.容器内混合气体密度不再变化
②达到平衡时,容器II内CO2的平衡转化率_______ 50% (填“>”“=”或“<”)。
(3)CO2也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) <0。设m为起始时的投料比,即m=。通过实验得到图象:
①图甲中投料比相同,温度从低到高的顺序为_______ 。
②图乙中m1、m2、m3从小到大的顺序为_______ 。
③图丙表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时,该反应压强平衡常数Kp的计算式为_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数,代入数据,不用计算)。
(4)将标准状况下的CO2 4.48L通入0.3mo/L、1L NaOH溶液中恰好完全反应,所得溶液中的离子浓度大小关系为_______ 。
(1)甲烷临氧耦合CO,重整反应有:
①2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) =-71.4J·mol-1
②CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g) = +247.0kJ·mol-1
则CO的燃烧热△H=
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g),CO2的平衡转化率如表所示。
容器 | 起始物质的量/mol | CO2的平衡转化率 | |||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
Ⅰ | 4 | 4 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 4 | 4 | 4 | 4 |
A. v正(CH4) = 2v逆( CO)
B.容器内各物质的浓度满足16c( CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的平均分子量不再变化
D.容器内混合气体密度不再变化
②达到平衡时,容器II内CO2的平衡转化率
(3)CO2也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) <0。设m为起始时的投料比,即m=。通过实验得到图象:
①图甲中投料比相同,温度从低到高的顺序为
②图乙中m1、m2、m3从小到大的顺序为
③图丙表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时,该反应压强平衡常数Kp的计算式为
(4)将标准状况下的CO2 4.48L通入0.3mo/L、1L NaOH溶液中恰好完全反应,所得溶液中的离子浓度大小关系为
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