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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷298
“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题，因而对碳和硫的化合物的综合利用成为研究的热点。请回答下列问题：
(1)下列事实中，不能用来比较碳元素和硫元素非金属性强弱的是_______(填选项字母)。
A.有漂白性而没有
B.少量能与反应生成
C.能使酸性溶液褪色而不能
D.溶液显碱性而溶液显中性
(2)下图是通过热循环进行能源的综合利用和污染治理的反应系统原理。
   
系统(Ⅱ)制氢气的热化学方程式为_______；两个系统制得等量的H2所需能量较少的是_______。
(3)向10 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol ，发生反应2CO(g)+SO2 (g)⇌S(g)+2CO2 (g)。CO和CO2的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。
   
①图中能表示CO的平衡体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”或“L2”)。
②T1 ℃时，的平衡转化率α1=_______，反应的平衡常数_______。
③只改变下列条件，既能加快该反应速率，又能增大CO的平衡转化率的是_______(填选项字母)。
A.增大压强               B.充入一定量 C. 充入一定量       D.加入适当催化剂
④向起始温度为 ℃的10 L绝热容器中充入2 mol CO和1 mol ，重复实验，该反应的平衡常数_______(填“>”“＜”或“=”)，理由为_______。
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学平衡图像分析转化率的相关计算及判断 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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“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题，因而对碳及其化合物的综合利用成为研究的热点。
(1)下列事实中，能用来比较碳元素和硫元素的非金属性强弱的是_______(填字母)。
A. SO2具有漂白性而CO2没有       
B. SO2能使酸性 KMnO4溶液褪色而CO2不能
C. H2SO4可与 Na2CO3反应生成CO2
D. Na2CO3溶液显碱性，而Na2SO4溶液显中性
(2)CH4(g) + CO2(g) 2 CO(g) + 2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键

C—H

C=O

H—H

C≡O(CO)

键能/kJ·mol-1

413

745

436

1075


则该反应的ΔH = _________。
(3)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应为：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH( g) + H2O(g)；ΔH >0， 某温度下，将 1 mol CO2和 3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下：

时间/ h

1

2

3

4

5

6

P后/P前

0.9

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80


①只改变下列条件，既能加快该反应的反应速率，又能增大CO2的平衡转化率的是______ (填字母)。
A .增大压强            B.充入一定量的H2 C. 及时移走CH3OH D.加入适当催化剂
②该温度下CO2的平衡转化率为__________。
③向2 L绝热容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应，该反应的平衡常数______(填“增大”“减小”或“不变”)，理由为__________。
(4)下图为电解精炼银的示意图，_______(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生．则生成该气体的电极反应式为_________。
SO2和CO均为燃煤烟气中的主要污染物，对二者的治理备受瞩目。
请回答下列问题：
（1）下列事实中，不能用于比较硫元素和碳元素非金属性强弱的是___________（填选项字母）。
A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色而CO2不能
B．相同条件下，硫酸的酸性强于碳酸
C．CS2中硫元素显-2价
D．相同条件下，SO3的沸点高于CO2
（2）有人设计通过硫循环完成二者的综合处理，原理为
i．2CO(g) +SO2 (g)S(l)+2CO2(g)          △H1=-37.0 kJ·mol-1
ii．S(l) + 2H2O(g)⇌2H2(g) + SO2(g) △H2 =-45.4 kJ·mol-1
1 mol CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为__________________________。
（3）T℃，向5L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol SO2，发生反应i。10min达到平衡时，测得S(l)的物质的量为0.8mol。
①0〜10 min内，用CO表示该反应速率v(CO)=____________________。
②反应的平衡常数为______________________。
（4）起始向密闭容器中充入一定量的S(1)和H2O(g)，发生反应ii。H2O(g)的平衡转化率与温度（T）和压强（p）的关系如图所示。
   
①M、P两点的平衡转化率：a(M)___________a(P)（填“＞”“＜”或“=”），理由为_____________________。
②N、P两点的平衡常数：K(N)___________K(P)（填“＞”“＜”或“=”）。
我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题：
(1)一定条件下，Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变 废为宝，其反应机理如图所示，该反应的化学方程式为_______，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_______。

(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.CO2 (g)+4H2 (g) CH4 (g)+2H2O(g) ΔH=-165kJ·mol-1
Ⅱ.CO2 (g)+H2 (g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol-1
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_______；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选 项字母)。
A.CO2与CH4的有效碰撞几率不变   B.相同时间内形成C-H键和 H-H 键的数目相等
C.混合气体的密度不再改变               D.氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得CO2的转化率为50%，CH4与CO 的分压之比为1∶4，H2O(g)的分压为p0.则0~5min内，平均反应速率v(H2)= _______ mol·L-1·min-1；反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(Kp是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入CO2和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图所示。其中表示H2的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”)；T1℃之后，H2O(g)平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______； T1℃时CO 的平衡分压_______(填“>”“<”或“=”) T2℃时 CO的平衡分压，理由为_______。

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