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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷84
工业上通过与共转化生成合成气，助力实现“碳达峰”。
其主反应ⅰ      ；
副反应主要有：ⅱ      ；
ⅲ      (积碳反应)；
ⅳ      (积碳反应)；
ⅴ              (积碳反应)
Ⅰ．若只考虑主反应
(1)___________。
(2)该反应在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是___________。
A．升高温度，反应平衡常数增大
B．增大压强有利于反应平衡正向移动
C．增大浓度，正、逆反应速率均增大
D．增大浓度，可以提高的平衡转化率

(3)不同压强下，按照投料，实验测得平衡转化率和平衡产率随温度变化关系如下图所示，纵坐标可表示平衡转化率的为___________(填“甲”或“乙”)，压强由大到小的顺序为___________。

(4)一定条件下，向真空密闭容器中通入和，使总压为。反应达到平衡时，容器中气体压强为原来的倍。已知容器中气体的分压，用气体的分压计算得到的平衡常数称为分压平衡常数。则该反应的平衡常数为___________。
Ⅱ．若考虑副反应
在、CH4和总物质的量为的条件下，温度及投料比[]对或平衡转化率的影响如图所示。

(5)根据的曲线，推断表示的平衡转化率的曲线是___________(填“①”或“②”)。
(6)在投料比下平衡转化率明显大于的原因为___________。
(7)为了提高合成气的产量和消除积碳，可以往反应体系中加入适量的___________。
23-24高二上·福建南平·期末
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算 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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工业上通过CO2与CH4共转化生成合成气，助力实现“碳达峰”。其主反应为：
i．   H1=+247kJ·mol-1
副反应主要有：
ii．   H2=+41kJ·mol-1
iii．   H3=+75kJ·mol-1(积碳反应)
iv．   H4=___________kJmol-1(积碳反应)
v．   H5=-131.4kJ·mol‑1(积碳反应)
回答下列问题：
(1)由反应v和反应ii可得反应iv的H4=___________kJ·mol-1。
I．若只考虑主反应。
(2)下列有关主反应的说正确的是___________(填字母)。
A．加入催化剂，能增大反应活化能，加快化学反应速率
B．减小压强有利于平衡正向移动
C．增大CH4浓度，可以提高CO2的平衡转化率
D．升高温度，该反应的平衡常数减小

(3)不同压强下，按照n(CH4)：n(CO2)=1：1投料，实验测得CO2平衡转化率和CO平衡产率随温度变化关系如下图所示，纵坐标可表示CO2平衡转化率的为___________(填“甲”或“乙”)，压强由小到大的顺序为___________。

(4)在有催化剂存在和温度为T℃条件下，向真空恒温恒容密闭容器中通入1molCO2和3molCH4，起始总压为1MPa，反应达到平衡时，容器中气体压强变为原来的1.1倍。则T℃时该反应的Kp=___________(MPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。计算结果用分数形式表示)。
II．若考虑副反应。
在100kPa、CH4和CO2总物质的量为2mol的条件下，温度及投料比[n(CH4)/n(CO2)]对CH4或CO2平衡转化率的影响如图所示。

(5)根据n(CH4)/n(CO2)=1：1的曲线，推断表示n(CH4)/n(CO2)=1：2的CH4平衡转化率的曲线是___________(填“①”或“②”)。
(6)在投料比n(CH4)/n(CO2)=1：1时，CO2平衡转化率在850℃条件下明显大于在600℃条件下的原因为___________。
(7)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。

写出该电池负极发生的电极反应：___________。
我国力争2060年前实现碳中和。CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
反应II：副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 Kp2
反应III：积碳反应2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3 Kp3
反应IV：积碳反应CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH4 Kp4
(1)已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1，H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1，则反应II的ΔH2=____kJ·mol-1。
(2)设Kp为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的lgKp随(T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH1_____0(选填“大于”、“小于”或“等于”)，说明判断的理由____。

(3)下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。
A．在投料时适当增大的值，有利于减少积碳
B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移
C．随着投料比的增大，达到平衡时CH4的转化率增大
D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小
(4)在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH4)，在T=800℃下的x(CH4)随压强P的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH4)随温度T的变化曲线如图所示。

①图中对应T=800℃下，x(CH4)随压强P的变化曲线是____，判断的理由是____。
②若x(CH4)=0.1.则CO2的平衡转化率为____。
氨催化氧化是硝酸工业的基础，氨气在催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ•mol-1
Ⅱ．4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) △H2
(1)已知：
断裂物质中化学键需要的能量

则△H2=___________。
(2)以为催化剂，在密闭容器中充入和，测得有关物质的量与温度的关系如图甲所示。

①该催化剂在高温时对反应___________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
② 时，的转化率为______。
③时，反应 Ⅱ的平衡常数_____(列出计算式即可)。
④下列说法正确的是___________(填序号)。
A．工业上氨催化氧化生成时，最佳温度应控制在左右
B．增大和的初始投料比可以提高生成的平衡转化率
C．投料比不变，增加反应物的浓度可以提高生成的平衡转化率
D．使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率
(3)在有氧条件下，新型催化剂能催化与反应生成。反应原理为
①将一定比例的、与的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器(如图乙所示)中发生上述反应，反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图丙所示。

当反应温度高于时，的去除率迅速下降的原因可能是___________(填序号)。
A．百分含量减小     B．副反应增多       C．催化剂活性降低       D．反应活化能增大
②已知：上述反应的平衡常数与温度的关系为。若该反应在某温度下达到平衡，升高温度时，平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是___________逆反应速率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)

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