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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷160
氢能作为清洁能源是最佳碳中和能源载体,为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮,制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为:

(1)时,该反应能否自发进行___________(填“能”或“否”)。
II.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应1:
反应2:
(2)已知反应:

①由图可得,___________
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是___________
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡       B.充入,可提高的平衡转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率       D.充入,平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2),在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示,之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是___________(答出一点即可)。

(4)在一定条件下,投入一定量的乙酸,发生反应1和反应2,设达到平衡时体系总压强为,乙酸体积分数为,反应1消耗的乙酸占投入量的,则反应2的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
III.热分解也可制氢,其原理为:
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如下图,生成物的状态为___________(填“气态”或“非气态”),___________(填“>”或“<”)。

2024·吉林长春·三模
知识点:化学反应热的计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算反应进行方向判据的应用 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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乙酸是基本的有机化工原料。
I.工业上合成乙酸有多种方法。
(1)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备。反应如下:
   。在恒压密闭容器中通入0.20mol的和0.20mol的CO气体,测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。

①恒容绝热条件下,不能说明上述反应达到平衡状态的是___________
A.容器内温度不变             B.的体积分数保持不变
C.的物质的量浓度保持不变       D.
②温度为时,5min时该反应中的反应速率:___________(填“>”,“=”或“<”)。
③温度为时,上述反应达到平衡后,若此时保持容器体积、温度不变,再通入0.10mol和0.10molCO的混合气体,再次达到平衡,CO的转化率___________80%(填“>”,“=”或“<”)。
Ⅱ.乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应I:
脱羧基反应II:
(2)已知反应   ,由图所示,___________(用图中有关E的代数式表示)。

(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气制氢,在相同时间测得温度与气体产率的关系如图所示。

①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是___________
②若保持其他条件不变,在乙酸蒸气中掺杂一定量水,氢气的产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示可能发生的反应:___________
(4)在一定温度下,利用合适的催化剂发生热裂解反应I和脱羧基反应Ⅱ,达到平衡时,总压强为p kPa,乙酸体积分数为20%;若热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%,则脱羧基反应Ⅱ的平衡常数___________kPa(为以分压表示的平衡常数)。

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