试题详情
解答题-原理综合题 较难0.4 引用3 组卷582
随着科技进步和人类环保意识的增强，如何利用CO2已经成为世界各国特别关注的问题。
已知：CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)△H
（1）降低温度，该反应速率会_______________（填“增大”或“减小”）；一定压强下，由最稳定单质生1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2（g）、CH4（g）、CO（g）的摩尔生成焓分别为-395 kJ/mol、-74.9 kJ/mol、-110.4 kJ/mol。则上述重整反应的ΔH=____________kJ/mol。
（2）T1℃时，在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2分压均为20 kPa，加入催化剂Ni/α-Al2O3并分别在T1℃和T2℃进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图Ⅰ所示。

①A点处v正_______B点处（填“＜”、“＞”或“=”）
②研究表明CO的生成速率v生成（CO）=1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1，A点处v生成（CO）=__________mol·g-1·s-1。
（3）上述反应达到平衡后，若改变某一条件，下列变化能说明平衡一定正向移动的是________________（填代号）。
A.正反应速率增大B.生成物的百分含量增大C.平衡常数K增大
（4）其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图Ⅱ，C点___________________（填“可能”、“一定”或“一定未”）达到平衡状态，理由是_____________；CH4的转化率b点高于a点的可能原因是_________________________________。
2019·四川成都·一模
收藏试题 下载试题 加入试题篮
知识点：盖斯定律与热化学方程式化学反应速率计算化学平衡的移动及其影响因素 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
类题推荐
随着科技进步和人类环保意识的增强，如何利用CO2已经成为世界各国特别关注的问题。
已知：CO2与CH4经催化重整制得合成气：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)△H
（1）一定压强下，由最稳定单质生成lrnol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ/mol、-74.9kJ/mol、-110.4kJ/mol。则上述重整反应的△H=___kJ/mol。
（2）其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图。c点___（填“可能”、“一定”或“一定未”）达到平衡状态，CH4的转化率b点高于a点的可能原因是___。

（3）CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。目前科学家研究CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如图：

该技术中的总化学反应方程式为：___。
（4）CO2在Cu—ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、II其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-57.8kJ/mol
Il.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol
①其他条件相同，分别进行H2的初始浓度为2mol•L-1和4mol•L-1的实验。测得CO2的消耗百分率(x%，实线）和生成物中CH3OH的百分含量(y%虚线）随时间(t)的变化关系如图。图中表示H2起始浓度为2mol•L-1时CO2的消耗百分率、CH3OH的百分含量的变化曲线分别是___（填字母）。

②保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：
CO2H2CH3OH(g)COH2O(g)总压/kPa
起始/mol4.08.00001.5p
平衡/moln13.0p

则表中n1=___；反应I的平衡常数Kp=___（无需带单位，用含总压p的式子表示）。
CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：

①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2＋H2===H2O(g)＋CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的ΔH
②其他条件不变，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是____________________________________________________________。

(2)在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20 kPa、25 kPa，加入Ni/α－Al2O3催化剂并加热至1 123 K使其发生反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率v(CO)＝1.3×10－2·p(CH4)·p(CO2) mol·g－1·s－1，某时刻测得p(CO)＝20 kPa，则p(CO2)＝________kPa，v(CO)＝________mol·g－1·s－1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的平衡常数的计算式为Kp＝________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题：
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：

①已知相关反应的能量变化如图所示：

过程I的热化学方程式为____。
②关于上述过程II的说法正确的是____(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离       b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应 d.Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的△H
③其他条件不变，在不同催化剂(I、II、III)作用下，反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态____(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是____。

(2)在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，加入Ni/α－A12O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2•p(CH4)•p(CO2)mol•g-1•s-1，某时刻测得p(CO)=20kPa，则p(CO2)=_____kPa，v(CO)=_____mol•g-1•s-1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的平衡常数的计算式为：Kp=____(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网

组卷
试题篮
我的