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解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷134
甲烷、二氧化碳都是“碳一化学”的重要成员，在工业生产中应用广泛。回答下列问题：
(1)利用甲烷可实现的消除。
已知：甲烷的燃烧热(25℃、101kPa)为890.3
反应ⅰ.      
反应ⅱ.      
则消除的反应：   ___________。反应的___________(用含、的式子表示)。
(2)现向一密闭容器中充入一定量的(g)和(g)，保持总压为160kPa，发生反应：   。
①能表示该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．                                        B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．保持不变                                        D．甲烷与二氧化氮的转化率之比为1∶1
②若初始投料，的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：

温度为时，若反应从开始到平衡用时10min，则该时间段内用分压表示的平均反应速率___________；该温度下反应的压强平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
(3)某团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化还原生成乙烯的电化学装置如图所示。

①Y为电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②电极A上消耗的与电极B上生成的的物质的量之比为___________。
23-24高三上·河南周口·期中
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算电解池有关计算 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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甲醇是一种高效清洁的新能源，已知在常温常压下：
①CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH1=-184.0kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-572.0kJ/mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式_______。
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
a.容器中气体的压强不变
b.CO 和CH3OH 浓度相等
c.υ消耗(CH3OH)=υ生成(CO)
d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO的转化率，下列措施可行的是_______(填字母)。
a.减小容器容积
b.升高温度
c.向装置中再充入He
d.向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。

则ΔH2_______0(填“<”、“>”或“=”)，在T℃时的10L密闭容器中，充入2molCH4和3molH2O(g)发生反应②，经过5min达到平衡，此时CH4的转化率为50%，则从开始到平衡，H2的平均反应速率为_______。若向此10L密闭容器中，加入2molCH4、5molH2O(g)、2molCO、和3molH2发生反应②，若温度仍为T℃，此时υ(正)_______υ(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)若某温度下，将2molCH4(g)和2molH2O(g)充入到压强为200kPa的恒压密闭容器中发生反应②，平衡时CH4消耗50%时，求该温度下的分压平衡常数KP=_______kPa2(分压=总压×物质的量分数)
甲醇是一种高效清洁的新能源，已知在常温常压下：
① CO2(g)＋3H2(g) ＝ CH3OH(l)+ H2O(l) ΔH1＝－184.0 kJ／mol
② 2H2 (g)+ O2(g) ＝ 2H2O(l) ΔH2＝－572.0 kJ／mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式__________________________________。
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0 制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2 来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
a．容器中气体的压强不变                       b．CO 和CH3OH 浓度相等
c．V 消耗(CH3OH)= V 生成(CO)   d．容器中混合气体的密度保持不变
e．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO 的转化率，下列措施可行的是_____(填字母)。       
a． 减小容器容积                         b．升高温度
c．向装置中再充入He                    d．向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。

则△H2_______0(填“<”、“>”或“=”)，在T ℃ 时的10L 密闭容器中，充入2 mol CH4和 3mol H2O(g)发生反应②，经过 5 min 达到平衡，此时 CH4的转化率为50%，则从开始到平衡，H2的平均反应速率为____________。若向此10L 密闭容器中，加入2molCH4、5molH2O(g)、2molCO、和3mol H2发生反应②，若温度仍为T ℃，此时V(正)_____V(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)若某温度下，将 2mol CH4(g) 和2mol H2O(g) 加入压强为200 kPa 的恒压密闭容器中发生反应②，正反应速率 V正 = K 正 × P(CH4) × P(H2O)， 逆反应速率V逆 = K逆×P(CO)×P3(H2)，P 为分压(分压=总压x 物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数KP =_____________( 以K正、K逆表示)。若 K正 = 4.4×104 kPa-1· s-1，当CH4消耗20% 时，V正=___________ kPa-1· s-1 (保留两位有效数字)
工业上利用正丁烷(CH3CH2CH2CH3)的裂解反应制备乙烯、丙烯等化工基础原料，相关反应有：
ⅰ.   △H1=+80 kJ/mol
ⅱ. △H2=+92 kJ/mol
请回答下列问题：
(1)反应ⅰ在___________下能自发进行(填字母)。
a．高温                                 b．低温                                 c．任意温度
(2)已知 △H3=-9 kJ/mol，相对而言，___________较稳定(填“正丁烷”或“异丁烷”)；若异丁烷发生反应ⅰ，则其反应热△H ___________80 kJ/mol(填“＞”或“＜”)。
(3)将一定量的正丁烷通入某恒容密闭容器中，发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，测得正丁烷的平衡转化率(a)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示。

①下列情况能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．△H1、△H2保持不变
B．CH4与CH3CH3的物质的量之比保持不变
C．混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．
②c点正丁烷的平衡转化率大于b点的原因为___________。
③对反应ⅰ而言，图中a、b、c三点的化学平衡常数K(a)、K(b)、K(c)从大到小的顺序为___________。
④若p1为18m kPa，a点丙烯的选择性为80%［丙烯的选择性=］，则该温度下反应ⅰ的平衡常数K=___________kPa(用含m的代数式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)从反应混合物中分离出的CH4可用于燃料电池。某CH4-空气燃料电池的工作原理如图所示：

电极R上的电极反应式为___________；理论上电极P上消耗的CH4与生成的CO2的物质的量之比为___________。

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