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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷229
硫及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防治某些害虫和真菌的危害。以FeOOH固体作催化剂，分别与CO、反应制备COS的反应如下：
；
(1)COS的电子式为___________。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol CO，1mol 、2mol 气体，加入适量的FeOOH，发生上述反应。下列叙述正确的是___________(填字母)。
A．气体总压强不变时达到平衡状态
B．平衡时混合气体中COS体积分数最大值为50%
C．达到平衡时再充入，的平衡转化率增大
D．其他条件相同，使用纳米FeOOH比微米的反应速率大

Ⅱ.利用和反应制备。
已知：分以下两步进行：
(a)             
(b)       
(3)一定温度下，保持总压强为100kPa，向反应器中充入和Ar，发生反应a，测得平衡转化率与温度、投料比[]的关系如图1所示。

其他条件相同，投料比增大，平衡转化率增大的原因是___________。温度下，该反应的平衡常数___________kPa(结果保留2位小数)。
提示：用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数，分压等于总压×物质的量分数。
(4)投料体积比，并用稀释。常压下，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如图2所示。

①能自发进行的条件是___________(填字母)。
A．较低温度                           B．较高温度                           C．任何温度
②在950℃，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，其原因是___________。
③其他条件不变，在950～1150℃范围内，(g)的体积分数随温度变化趋势符合图像___________(填字母)，请说明理由：___________。

A．                           B．

C．                   D．

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知识点：化学平衡的移动及其影响因素化学平衡图像分析化学平衡状态的判断方法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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近日，我国建成首个“西氢东送”输氢管道示范工程。目前，市面上绝大多数氢气是灰氢，约占当今全球氢气产量的95%。灰氢主要是通过煤炭、天然气等制备合成气，再分离出氢气，也可以利用合成气(CO，H2)制备C1、C2等化工产品。
已知：“灰氢”制备主要原理如下：
反应1：
反应2：
(1)已知：①
②
③
④
反应2中_________。
(2)乙醇是一种清洁能源和化工原料。工业上利用合成气合成乙醇：。
①一定温度下，在某恒容密闭容器中充入和2molH2(g)仅发生上述反应。下列说法正确的是________(填字母)。
A．当混合气体的密度不再随时间变化时达到平衡
B．当混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化时达到平衡
C．平衡时的体积分数小于25%
D．其他条件不变，增大投料比，CO的平衡转化率增大
②对于该反应，不同温度对CO的平衡转化率及催化剂的效率影响如图1所示。

M点的平衡常数________(填“大于”“小于”或“等于”)N点的平衡常数；其他条件不变，不加催化剂，则250℃时CO的平衡转化率________(填“可能”或“不可能”)移至M1点。
(3)T℃时，在VL恒容密闭容器中充入6molCO(g)和8molH2(g)，只发生反应：。初始压强为140kPa，测得H2的物质的量与时间的变化关系如图2中状态Ⅰ。图中坐标点A(1，6.5)表示1min时H2的物质的量为6.5mol。
①T℃时，该反应平衡时的总压强为________，该反应的压强平衡常数________(结果保留两位有效数字，Kp为用分压计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
②其他条件不变，仅改变某一条件后，测得H2的物质的量随时间的变化关系分别如图2中状态Ⅱ和Ⅲ所示，则状态________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)的平衡常数最小。
工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。
I．已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3
则碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH=___________。
II．乙醛蒸气在一定条件下可发生反应：CH3CHO(g)CH4(g)+CO(g) ΔH＞0。
(1)上述反应正反应速率的表达式为v=kcn(CH3CHO)(k为速率常数，与温度、催化剂有关)，测得反应速率与浓度的关系如表所示：
c(CH3CHO)/(mol·L-1)0.10.20.30.4
r/(mol·L-1·s-1)0.020.080.180.32

①上述速率表达式中，n=___________。
②下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A．升高温度，k增大；加催化剂，k减小
B．升高温度，k减小；加催化剂，k增大
C．降低温度，k减小；加催化剂，k增大
D．降低温度，k增大；加催化剂，k减小。
(2)在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1molCH3CHO(g)，在一定条件下反应达到平衡，平衡转化率为a。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．保持不变
B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的压强保持不变
D．CH4的消耗速率等于CH3CHO的生成速率
②反应达到平衡后，升高温度，容器内压强增大，原因是___________(从平衡移动角度考虑)。
③若改为恒压密闭容器，其他条件不变，平衡时CH3CHO的转化率为b，则a___________b(填“＞”“=”或“＜”)。
(3)一定温度下，向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g)，经过相同时间时测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。

①p＞3MPa时，增大压强，CH3CHO的转化率降低，其原因是___________。
②当压强为4MPa时，该反应的平衡常数Kp=___________MPa(用各物质分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)。
甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。回答下列问题：
(1)研究表明与在催化剂存在下可发生反应制得合成气：   
已知：①   
②   
③   
则上述制取合成气反应的_______，利于反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)在T℃，向VL体积恒定的密闭容器中，充入10mol和15mol发生反应。
①为了加快该反应的速率，下列措施可行的是_______(填字母)。
A.按原比例充入、       B.缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积       D.移出产物CO、
②起始时容器内的总压强为25kPa，测得t min后反应达到平衡，的平衡转化率为60%。则从起始到平衡反应的平均速率_______，在该温度下反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．混合气体的密度保持不变
B．的物质的量保持不变
C．容器内混合气体原子总数不变
D．每生成1molCO的同时消耗1mol
(4)甲醇是重要的化工原料。利用CO与合成甲醇，其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中按一定的投料比充入CO与，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①该反应平衡常数大小：_______(填“>”或“<”)。
②图中压强_______(填“>”或“<”)。

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