解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷39
合成气(CO+H2)在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1
①判断该反应的自发性条件___________ ；
②在恒温恒容下，同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质，下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已达到平衡的是___________ 。
A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，各组分的物质的量相等
C．反应体系中，当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=akJ·mol-1，在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示：
①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线________ 。
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)在750℃下，以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)
最佳碳氧比[n(CH4)/n(O2)]为___________ 。
(1)煤化工中生产合成气的反应为：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1①判断该反应的自发性条件
②在恒温恒容下，同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质，下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)已达到平衡的是A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，各组分的物质的量相等
C．反应体系中，当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g) ΔH=akJ·mol-1，在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示：①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g)在750℃下，以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)| 碳氧比[n(CH4)/n(O2)] | 1︰0.25 | 1︰0.5 | 1︰1 | 1︰1.25 |
| CH4转化率 | 0.40 | 0.88 | 0.98 | 0.99 |
| H2选择性 | 0.98 | 0.93 | 0.67 | 0.40 |
| CO选择性 | 0.99 | 0.94 | 0.65 | 0.32 |
23-24高二上·浙江杭州·阶段练习
类题推荐
合成气
在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为：
①该反应的平衡常数表达式为_______ ，该反应在_______ (填高温或低温)自发进行。
②在恒温恒容下，同时放入
四种物质，下列事实能够说明反应
已达到平衡的是_______ 。
A.反应体系中，混合气体的密度不再改变
B.反应体系中，
和
的体积分数相等
C.反应体系中，当有
键断裂的同时有
键形成
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：
,在恒容容器中按物质的量之比
加入一定量的
和
，在压强为
、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示：
时的平衡转化率随温度的变化曲线______ 。
②现有实验测得反应：
在
下，以不同碳氧比
投料时反应，达平衡后的转化率及
的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=
)
最佳碳氧比为_______ 。假设按碳氧比
=1∶1投料，反应容器的体积为
，通入和各
，请列式表示平衡时容器内的浓度______ (用a、V的代数式表示)
(3)煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以
溶液为电解质溶液，(电极材料为惰性电极)，当全部转化为
，停止放电，写出负极的电极反应式_______
在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。(1)煤化工中生产合成气的反应为：
①该反应的平衡常数表达式为
②在恒温恒容下，同时放入
四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是A.反应体系中，混合气体的密度不再改变
B.反应体系中，
和的体积分数相等C.反应体系中，当有
键断裂的同时有键形成D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：
,在恒容容器中按物质的量之比加入一定量的和，在压强为、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示：
时的平衡转化率随温度的变化曲线②现有实验测得反应：
在下，以不同碳氧比投料时反应，达平衡后的转化率及的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=)| 碳氧比 |  |  |  |  |
| 转化率 | 0.40 | 0.88 | 0.98 | 0.99 |
| 选择性 | 0.98 | 0.93 | 0.67 | 0.40 |
| 选择性 | 0.99 | 0.94 | 0.65 | 0.32 |
为=1∶1投料，反应容器的体积为，通入和各，请列式表示平衡时容器内的浓度(3)煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以
溶液为电解质溶液，(电极材料为惰性电极)，当全部转化为，停止放电，写出负极的电极反应式 完成下列问题。
(1)煤化工可以制取甲醇，甲醇﹣空气燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液(电极材料为惰性电极)，当KOH全部转化为KHCO3，停止放电，写出负极的电极反应式__________ 。
(2)煤化工中生产合成气的反应为：
。
①该反应在_______ (填高温或低温)自发进行。
②在恒温恒容下，同时放入
四种物质，下列事实能够说明反应 已达到平衡的是____ 。
A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，CO和H2的体积分数相等
C．反应体系中，当有2mol H−O键断裂的同时有1mol H−H键形成
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)下列事实可以证明尿酸
是弱电解质的是___________(填字母)。
(4)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4（g）+O2（g）⇌2CO（g）+4H2（g）ΔH=akJ•mol-1。在恒容容器中按物质的量之比1：2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示，请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线___________ 。
(1)煤化工可以制取甲醇，甲醇﹣空气燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液(电极材料为惰性电极)，当KOH全部转化为KHCO3，停止放电，写出负极的电极反应式
(2)煤化工中生产合成气的反应为：
。①该反应在
②在恒温恒容下，同时放入
四种物质，下列事实能够说明反应 已达到平衡的是A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，CO和H2的体积分数相等
C．反应体系中，当有2mol H−O键断裂的同时有1mol H−H键形成
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)下列事实可以证明尿酸
是弱电解质的是___________(填字母)。A． 溶液显碱性 |
B． 溶液可使紫色石蕊溶液变红 |
C． 时，等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱 |
D． 溶液与 溶液完全反应 |
(4)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4（g）+O2（g）⇌2CO（g）+4H2（g）ΔH=akJ•mol-1。在恒容容器中按物质的量之比1：2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示，请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线
合成气(CO+H2)是制备合成油和烯烃等众多化工产品的枢纽原料，而催化甲烷部分氧化是生产合成气的主要工艺之一，涉及的反应为：
①2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g) △H
已知如下反应：
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) △H1=-810kJ/mol
③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H2=+225kJ/mol
④CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-35kJ/mol
请回答下列问题：
(1)试计算反应①的△H=___ 。
(2)在某体积固定的绝热密闭容器中发生反应④，下列事实能证明反应已达平衡的是___ 。
(3)在某恒容密闭容器中加入一定量的甲烷和氧气发生反应③，使其充分反应，测得不同温度和压强下甲烷的转化率如图1所示，由该图可得出的结论是___ 。
(4)现将2molCH4和1molO2加入某体积可变的密闭容器中，发生反应①。控制压强为1atm，测得不同温度下反应体系中各组分平衡含量如图2所示。实际生产中控制的温度为750℃，则此温度下CO的产率为___ ，若平衡时容器的体积为VL，则该反应的平衡常数K=___ 。(用含V代数式表示，不必化简)。
①2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g) △H已知如下反应：
②CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) △H1=-810kJ/mol③CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H2=+225kJ/mol④CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H3=-35kJ/mol请回答下列问题：
(1)试计算反应①的△H=
(2)在某体积固定的绝热密闭容器中发生反应④，下列事实能证明反应已达平衡的是
| A．容器内温度不再变化 | B．混合气体的平均分子量不再变化 |
| C．各组分的物质的量相等 | D．1molH—O键断裂同时有1molH—H键断裂 |
(4)现将2molCH4和1molO2加入某体积可变的密闭容器中，发生反应①。控制压强为1atm，测得不同温度下反应体系中各组分平衡含量如图2所示。实际生产中控制的温度为750℃，则此温度下CO的产率为
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