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  • 1. (2022·安徽模拟) 2022年北京冬奥会首次采用氢能作为火炬燃料,体现绿色奥运理念。工业上利用天然气制备氢气,还能得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:

    反应1:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)        ΔH1

    反应2:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)       ΔH2

    请回答下列问题:

    1. (1) 已知几种物质的燃烧热(ΔH)数据如下:

      物质

      CH4(g)

      C2H2(g)

      C2H4(g)

      H2(g)

      燃烧热(ΔH)/(kJ/mol)

      -890.3

      -1299.5

      -1411.0

      -285.8

      ①写出表示C2H2(g)燃烧热的热化学方程式:

      ②上述反应中,ΔH1-ΔH2=kJ·mol-1

      ③已知反应1的ΔS=+220.2 J·mol-1·K-1 , 则下列所给温度能使该反应自发进行的是(填标号)。

      A.0℃ B.25℃ C.1250℃ D.2 000℃

    2. (2) 在恒温恒容密闭容器中充入适量CH4发生上述反应1和反应2,下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是____(填字母)。
      A . 气体总压强不随时间变化 B . 气体密度不随时间变化 C . 气体平均摩尔质量不随时间变化 D . H2体积分数不随时间变化
    3. (3) 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的速率方程为v=kc2(CH4),v=kc(C2H2)·c3(H2)(k、k为正、逆反应速率常数,与温度有关)。其他条件相同,T1℃达到平衡时k=1.5k , T2℃达到平衡时k=3. 0k。由此推知,T1T2(填“>”“<”或“=”)。
    4. (4) 一定温度下,在总压强保持恒定为121 kPa时,向某密闭容器中充入CH4和N2组成的混合气体( N2不参与反应),测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图所示。

      ①图中随着通入气体中CH4的物质的量分数的增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是

      ②已知M点乙炔的选择性为75% [乙炔的选择性=×100%]。该温度下,反应2的平衡常数Kp=kPa(结果保留2位有效数字,Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

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