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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷13
甲烷是重要的气体燃料和化工原料，由制取合成气(CO、)的反应原理为   。回答下列问题：
(1)①当体系温度等于T K时，温度大于T时___________(填“>”“<”或“=”)0。
②在一定温度下，恒容密闭容器中发生上述反应，下列状态表示反应一定达到平衡状态的有___________(填标号)。
A．
B．气体压强不再变化
C．单位时间每消耗1 mol ，同时产生3 mol
D．与的物质的量之比为1∶3
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1 mol 和1 mol ，在不同条件下发生反应，测得平衡时的体积分数与温度的关系如图所示。

①该反应的平衡常数表达式___________。
②若q点对应的纵坐标为30，此时甲烷的转化率为___________，该条件下平衡常数___________(保留两位有效数字)。
23-24高二上·福建福州·期中
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知识点：化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算复合判据 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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甲烷是重要的气体燃料和化工原料，由CH4制取合成气(CO、H2)的反应原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。回答下列问题：
(1)若生成7g CO，吸收热量a kJ，相关化学键的键能(断裂1mol化学键所吸收的能量)，如表所示。
化学键C-HH-HH-O
键能/ kJ/mol414436467

①C≡O(CO)的键能为_______(用含a的式子表示) kJ/mol。
②当体系温度等于T K时ΔH−TΔS=0，温度大于T时ΔH−TΔS_______(填“>”“<”或“=”)0。
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol CH4和1mol H2O(g)，在不同条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，测得平衡时H2O(g)的体积分数与温度、压强的关系如图所示。

①X表示_______(填“温度”或“压强”)，该反应的平衡常数表达式Kc=_______。
②m、n、q点的平衡常数由大到小的顺序为_______。
③若q点对应的纵坐标为30，此时甲烷的转化率为_______，该条件下平衡常数Kc=_______(保留两位有效数字)。
二甲醚(CH3OCH3)常作为甲基化试剂用于生产硫酸二甲酯。CO2催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应：
反应I：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ/mol
反应II：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2
反应III：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-204.9kJ/mol。
回答下列问题：
(1)反应I中△H2=_____，欲提高该反应中CH3OCH3(g)平衡产率，理论上应采取的措施是____(填标号)。
A.低压高温        B.高压低温          C.高压高温            D.低压低温
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Ⅱ，下列能判断反应达到平衡状态的有_______(填标号)。
A.2v正(CO2)=v逆(CH3OCH3)
B.气体的压强不再变化
C.单位时间每消耗2molCO2，同时产生1molCH3OCH3
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)在恒压，CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2的平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=×100%)随温度的变化如图。T℃时，起始投入3molCO2、6molH2，达到平衡时，反应I理论上消耗H2的物质的量为____；合成二甲醚时较适宜的温度为260℃，其原因是_____。

(4)一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)CO和H2O的平衡转化率(a)与起始充入的的关系如图所示。

①a=______，b=_____。
②图中表示CO变化趋势的曲线为___(填“L1”或“L2")；该温度下，反应的平衡常数K=_____。
甲烷—水蒸气催化重整是制备氢气的方法之一，反应如下：
I．
II．
回答下列问题：
(1) ___________，该反应的平衡常数表示为___________(用、表示)。
(2)在160℃、200℃条件下，分别向两个2L的恒容密闭容器中充入和发生反应，实验测得两个容器中CO(g)或的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图甲所示。
   
①(正)___________(逆)(填“>”“<”或“=”)；ac段内，___________。
②曲线bd对应反应温度为___________，该温度下___________。
(3)将和按物质的量之比1∶3通入反应器中，保持压强不变，发生反应I、II，平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的关系如图乙所示。
   
①下列说法正确的是___________。
A．反应I在低温时易自发进行
B．其他条件不变，使用更高效的催化剂，可以提高原料的平衡转化率
C．一定温度下，当混合气体密度不再改变时，反应I、II均达到平衡状态
②的物质的量分数在740℃后下降，原因是___________。

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