组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素 > 压强对化学平衡移动的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:245 题号:13491521
我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
a.CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H2
c.CH4(g) C(s)+2H2(g) ∆H3
d.2CO(g) CO2(g)+C(s) ∆H4
e.CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1=___________(写出一个合理的代数式即可)。
(2)一定条件下,c反应CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分___________步进行,其中第___________步的正反应活化能最大。

(3)某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行a反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,则其平衡常数为___________
(4)在一固定容积的密闭容器中进行b反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。其平衡常数K和温度T的关系如下:
T/℃70080085010001200
K2.61.71.00.90.6
①该反应的正反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②当温度为850℃,某时刻测得容器中各物质的物质的量如下:
COH2OCO2H2
0.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此时上述反应正、逆反应速率的关系为:υ___________υ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在一定温度下,压缩容器体积增大压强,则该反应中H2(g)的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。工业生产中,通过此方法使容器压强增大以加快反应速率,却意外发现H2(g)的转化率也显著提高,请你从平衡原理解释其原因可能是___________

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【推荐1】煤的综合利用包括煤的干馏、气化、液化等。煤的气化用于生产各种气体燃料,有利于环境保护和提高煤的利用效率;煤的液化产品将替代目前的石油,最常见的液化方法是用煤生产,对优化终端能源结构具有重要的战略意义。
(1)工业上可利用煤气化后的产物CO或来制备清洁液体燃料甲醇。已知:800
反应Ⅰ:       
反应Ⅱ:       
写出用反应制备甲醇的热化学方程式:___________
①对于反应Ⅰ,在体积一定的密闭容器中按物质的量之比为1∶2充入CO和,测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。据此判断:

压强___________(填“”、“”或“”,下同);反应速率:(状态A)___________(状态B)。
②对于反应Ⅱ,在体积一定的密闭容器中加入一定量的进行反应。下列说法正确的是___________
A.若该反应在恒容、绝热容器中进行,当容器中压强保持不变时表明反应达到平衡状态
B.该反应达到平衡时,向平衡体系中充入一定量的氦气,平衡可能发生移动
C.恒温恒容条件下,若改变反应物的投入量,的值不发生变化
D.恒温恒容条件下,若投入气体的总量保持不变,设起始投料比,当或1/2时,的体积分数不变
(2)煤干馏产物焦炭常用于冶炼工业。已知反应①:;反应②:,反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。

对应反应是___________;当温度低于983K时,过量焦炭的氧化产物以为___________主。
(3)燃煤烟道气常用溶液充分吸收得到溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。原理如图,写出电解时阳极的电极反应式___________
2021-04-27更新 | 107次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-885 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-2600 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-572 kJ/mol
则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)ΔH=_______kJ/mol
(2)①若用分别表示CH4、CH2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示,从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是_______(填标号)。

②在恒容密闭容器中充入amol甲烷,测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[α(CH4)]与温度(t℃)的关系如图所示,t0℃后CH4的转化率突减的原因可能是_______

(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。

①T℃时,化学反应2CH4 (g)=C2H2(g)+3H2(g)的压强平衡常数K=_______Pa2
②在某温度下,向VL恒容密闭容器中充入0.12mol CH4只发生反应2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得p(H2)=p(CH4)。CH4的平衡转化率为_______(结果保留两位有效数字)。
(4)甲烷除裂解反应外还能发生水蒸气重整反应,涉及以下反应方程式:
I.CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的CH4和H2O(g)发生水蒸气重整反应。
①压强为P0kPa时,分别在加CaO和不加CaO时,平衡体系H2的物质的量随温度变化如图所示。温度低于700℃时,加入CaO可明显提高混合气中H2的量,原因是_______

②500℃时,反应相同时间后测得CH4的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点CH4的浓度大小关系为c(G)_______(填“>”“<”或“=”)c(E)。

2022-05-04更新 | 377次组卷
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A.其他条件不变,升高温度,k增大、k变小
B.其他条件不变,使用催化剂,k、k同等倍数增大
C.其他条件不变,增大反应物浓度,k增大、k不变
D.其他条件不变,减小压强,k、k都变小
2021-04-05更新 | 67次组卷
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