解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷288
CO和H2在工业上常作为重要的化工原料,其混合气称为合成气。工业上CH4—H2O 催化重整是目前大规模制取合成气的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ∆H1 = +210kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H2 =﹣41kJ/mol
(1)CH4(g)、H2O(g)反应生成 CO2(g)、H2(g)的热化学方程式是___________________________ 。
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是( )
a.恒温恒容情况下,压强不再改变 b. v(CO):v(H2)=1:3
c.平均相对分子质量不再改变 d.恒温恒容情况下,气体密度不再改变
(3)若容器容积不变,不考虑反应Ⅰ,对反应Ⅱ下列措施可增加 CO 转化率的是( )
a.升高温度 b.将 CO2 从体系分离 c.充入 He,使体系总压强增大 d.按原投料比加倍投料
(4)某温度下,对于反应Ⅰ,将 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为 P0,反应达 平衡时总压强为 P1,则平衡时甲烷的转化率为____________________________ (忽略副反应)。
(5)将 1molCH4(g) 和 1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa),发生反应Ⅰ,不考虑 反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率 v 正=k 正×p(CH4)×p(H2O) , 逆反应速率 v 逆=k 逆×p(CO)×p3(H2),其中 k 正、k 逆 为速率常数,p 为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数 Kp=____________________________ (以 k 正、k 逆表示)。若 该条件下 k 正=4.4×104kPa-1·s-1,当 CH4 分解 20%时,v 正= ___________________________ kPa·s-1(保留两位有效数字)。
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ∆H1 = +210kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H2 =﹣41kJ/mol
(1)CH4(g)、H2O(g)反应生成 CO2(g)、H2(g)的热化学方程式是
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是
a.恒温恒容情况下,压强不再改变 b. v(CO):v(H2)=1:3
c.平均相对分子质量不再改变 d.恒温恒容情况下,气体密度不再改变
(3)若容器容积不变,不考虑反应Ⅰ,对反应Ⅱ下列措施可增加 CO 转化率的是
a.升高温度 b.将 CO2 从体系分离 c.充入 He,使体系总压强增大 d.按原投料比加倍投料
(4)某温度下,对于反应Ⅰ,将 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为 P0,反应达 平衡时总压强为 P1,则平衡时甲烷的转化率为
(5)将 1molCH4(g) 和 1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa),发生反应Ⅰ,不考虑 反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率 v 正=k 正×p(CH4)×p(H2O) , 逆反应速率 v 逆=k 逆×p(CO)×p3(H2),其中 k 正、k 逆 为速率常数,p 为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数 Kp=
19-20高二上·重庆九龙坡·期中
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CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CO2和CH4为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)工业上CH4-H2O催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2的混合气)的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=-41kJ·mol-1
CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是___________ ,反应Ⅱ逆反应活化能Ea(逆)为124kJ·mol-1,则该反应的Ea(正)活化能为___________ kJ·mol-1。
(2)将等物质的量CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒容的密闭容器中(压强100kPa),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则反应Ⅰ前180min内平均反应速率v(CH4)=___________ kPa·min-1(保留小数点后2位,下同),300min时,测得氢气压强[p(H2)]为105kPa,KP为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,则反应Ⅱ平衡常数KP=___________ 。
(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO)·c(H2O);v逆=k逆c(CO2)·c(H2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molH2O(g)和4molCO(g)发生上述反应,测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。
①下列说法中,说明上述反应达到平衡状态的是___________ 。
a、容器中的压强不再变化时 b、v(H2O)=v(H2)
c、c(CO):c(H2O):c(CO2):c(H2)=1:1:4:4 d、n(CO):n(H2O)=1:1,保持不变
②a点时,v逆:v正=___________ 。
(1)工业上CH4-H2O催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2的混合气)的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=-41kJ·mol-1
CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是
(2)将等物质的量CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒容的密闭容器中(压强100kPa),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 100 | 118 | 132 | 144 | 154 | 162 | 162 |
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则反应Ⅰ前180min内平均反应速率v(CH4)=
(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO)·c(H2O);v逆=k逆c(CO2)·c(H2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molH2O(g)和4molCO(g)发生上述反应,测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。
①下列说法中,说明上述反应达到平衡状态的是
a、容器中的压强不再变化时 b、v(H2O)=v(H2)
c、c(CO):c(H2O):c(CO2):c(H2)=1:1:4:4 d、n(CO):n(H2O)=1:1,保持不变
②a点时,v逆:v正=
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