试题详情
解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷99
合成氨原料气高纯氢可以由天然气、水蒸气催化重整制取，所涉及的主要反应如下：

相关反应△H物质的量分数平衡常数
反应iKx1
反应ⅱKx2
反应iiiKx3
已知：反应的物质的量分数平衡常数，其中x(A)、x(B)、x(C)、x(D)为各组分的物质的量分数。
请回答下列问题：
(1)298K时，有关物质的相对能量如下表所示。
物质CO(g)H2O(g)H2(g)
相对能量/(kJ·mol-1)-110.5-241.80
CH4(g)的相对能量为_____kJ·mol-l。
(2)反应ⅱ在某催化剂作用下，可能的反应历程如下(*表示吸附在催化剂表面)，请写出步骤Ⅱ的方程式。
I．
Ⅱ．_____。
Ⅲ．
Ⅳ．
V．
(3)相同条件下，随者反应温度的升高，化学平衡常数Kx1、Kx3的比值()_____(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因为_____。
(4)T℃时，向2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molH2O(g)，发生上述反应i和ⅲ。测得反应达到平衡时，容器中n(CH4)=0.4mol，n(H2)=2mol。
①T℃时，反应中H2O的平衡转化率为_____。
②T℃时，反应i的平衡常数Kx1=_____(列出表达式，无需化简)。
③若将容器的体积压缩为1L，甲烷的平衡转化率_____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，反应ⅲ的逆反应速率_____。
④下列图像正确且能表明tmin时反应i达到化学平衡状态的是_____(填字母)。
A．　B．　C．　D．
23-24高三下·河南·阶段练习
收藏试题 下载试题 加入试题篮
知识点：根据△H=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和进行计算催化剂对化学反应速率的影响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！
类题推荐
某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为_______，在_______条件下反应I可自发发生。

(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是_______(填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为_______，CH3OH的平衡分压为_______MPa(保留两位有效数字)。

(4)研究表明，CO催化变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)   ΔH=–41.2kJ·mol-1。此反应的速率方程为，式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是_______。
研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题：
(1)已知下列热化学方程式：
反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9kJ/mol。
反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______kJ/mol。
(2)在T°C时，将1molCO2和3molH2加入容积不变的密闭容器中，发生反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示：
t/min01020304050
φ(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200
①能判断反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)达到平衡的是_______(填标号)。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO2的转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。
(3)将n(CO2)：n(H2)=1：4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II，在不同温度和压强时，CO2的平衡转化率如图。0.1MPa时，CO2的转化率在600°C之后，随温度升高而增大的主要原因是_______。

(4)在T°C时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：(分压=总压×物质的量分数)

①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，v(H2)=_______mol/(L·min)。
②b点时反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-1(以分压表示)。
③c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，则H2的转化率_______(填“增大”“不变”或减小”)。
以CH3OH(g)和CO2(g)为原料在一定条件下制备HCOOCH3(g)，发生的主要反应如下：
I．CH3OH(g)+CO2(g)HCOOH(g)+HCHO(g)ΔH1=+756.83kJ•mol-1Kp1
II．HCOOH(g)+CH3OH(g)HCOOCH3(g)+H2O(g)ΔH2=+316.12kJ•mol-1Kp2
III．2HCHO(g)HCOOCH3(g)ΔH3=-162.04kJ•mol-1Kp3
(1)反应4CH3OH(g)+2CO2(g)3HCOOCH3(g)+2H2O(g)的ΔH=_______；该反应的压强平衡常数Kp=_______(用含Kp1、Kp2、Kp3的代数式表示)。
(2)已知压强平衡常数(Kp)与温度(T)之间存在定量关系，且符合van’tHoff方程(其中R、C为常数，ΔH为反应热)。反应I、II、III的lgKp与之间均为线性关系，如图所示。其中反应II对应的曲线为_______(填“a”、“b”或“c”)。

(3)催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ•mol-1，T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O充入恒容密闭容器中，反应平衡后H2的物质的量分数为0.08。
①H2O的平衡转化率为_______%，反应后CO的物质的量分数为_______。
②平衡后，向容器中再通入0.04molCO和0.06molCO2，则平衡将向_______移动(填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
③由1℃时上述实验数据计算得到v正～x(CO)和v逆～x(H2)的关系可用如图表示。当降低到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______、_______(填字母)。

④研究表明，CO催化变换反应的速率方程为：式中，x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度降低时，CO催化变换反应的Kp_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T＞Tm时v逐渐减小的原因是_______。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网

组卷
试题篮
我的