当前位置: 高中化学 / 综合题
  • 1. (2020·长春模拟) 对甲烷和 CO2 的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合 CO2 重整反应有:

    反应(i):2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)    △ H=-71.4kJ•mol-1

    反应(ii):CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)    △ H=+247.0 kJ•mol-1

    1. (1) 写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式:
    2. (2) 在两个体积均为 2L 的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)  (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如表所示:

      容器

      起始物质的量(n) / mol

      CO2的平衡转化率

      CH4

      CO2

      CO

      H2

      0.1

      0.1

      0

      0

      50%

      0.1

      0.1

      0.2

      0.2

      /

      ①下列条件能说明反应达到平衡状态的是

      A.v正(CH4) =2v逆(CO)

      B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)

      C.容器内混合气体的总压强不再变化

      D.容器内混合气体密度保持不变

      ②达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内 CO 的物质的量的关系满足:2n(CO)n(CO)(填“>”、“=”或“<”)

    3. (3) 将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i),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所示。c 点(填“可能”、“一定”或“一定未”)达到平衡状态,理由是

    4. (4) CO2 也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)    ∆H<0。设 m 为起始时的投料比,即 m= n(H2)/ n(CO2)。通过实验得到下列图象:

      图1     图2     图3

      ①图 1 中投料比相同,温度从高到低的顺序为

      ②图 2 中 m1、m2、m3 从大到小的顺序为

      ③图 3 表示在总压为 5 MPa 的恒压条件下,且 m=3 时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4 温度时,该反应压强平衡常数KP的计算式为(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,代入数据,不用计算)。

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