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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:97 题号:21061028
CH4和CO2重整制取合成气CO和H2,在减少温室气体排放的同时,可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应:
反应a:       
反应b:       
反应c:       
反应d:     
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气,可在消除积碳的同时生成水煤气,反应为,该反应的△H=_______(写出一个代数式)。
(2)关于CH4和CO2重整,下列说法正确的是_______(填编号)。
A.CH4的物质的量保持不变时,反应体系达到平衡状态
B.恒容时通入N2增大压强,CO2的平衡转化率减小
C.加入反应c的催化剂,该反应的平衡常数K增大
D.降低反应温度,反应d的vv
E.a反应需要高温才能自发进行
(3)一定压强下接照甲烷与二氧化碳物质的量之比2:1投料,甲烷与二氧化碳发生重整反应,达到平衡时各组分的物质的量分数如图所示:

①m、n分别是______________(填CO2、H2、CO)。
物质的量分数增加的原因是_______
③某温度下按照(3)的反应条件进行重整反应,反应达到平衡时体系内无积碳,CH4和H2O物质的量分数为0.5和0.04,则该温度下甲烷的平衡转化率为_______,反应b的化学平衡常数Kb=_______。(在答题卡上写出计算过程与结果)
(4)某研究小组在探究反应d的最适反应温度时,测定了在恒容容器中不同温度下反应10分钟时CO的转化率,并绘制成图像,如下图所示。图像CO转化率先增大后减小的原因是_______

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【推荐1】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。回答下列问题:
(1)一定条件下,在密闭容器中发生反应:2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g),其正反应速率表达式为v=k·cn(NOCl)(k为速率常数),测得v和c(NOCl)的关系如表:
序号c(NOCl)/ (mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)
0.303.60×10-9
0.601.44×10-8
则n=_______;k=_______
(2)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:
序号热化学方程式平衡常数
2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/molK1
4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/molK2
2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g) ΔH3K3
则该温度下,ΔH3=_______kJ/mol;K3=_______(用K1和K2表示)。
(3)25 ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图曲线a所示,则ΔH3_______(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图曲线b所示,则改变的条件是_______;K3=_______;在5 min时,再充入0.08 mol NO和 0.04 mol Cl2,则混合气体的平均相对分子质量将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
2023-11-05更新 | 66次组卷
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【推荐2】甲醇是一种易挥发的液体,它是一种重要的化工原料,也是一种清洁能源。
(1)已知:①   
   
   
   
写出表示燃烧热的热化学方程式:_________
(2)不同温度下,将通入容积为的恒容密闭容器中发生如下反应:,测得体系中的体积百分含量随着时间的变化情况如下图所示:

_________(填“>”“<”或“=”,下同),其对应的平衡常数_________
②温度下,该反应在密闭容器中到达平衡后,只增大容器的容积,再次到达平衡时,的体积百分含量_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
温度时,若已知该反应时到达平衡,此时的体积百分含量为 40%。则从反应开始到平衡时,_________
2022-11-15更新 | 29次组卷
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【推荐3】氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化制备。已知:
I.
II.
(1)       正反应的活化能为25.8KJ/mol,则其逆反应的活化能为_______
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为_______,判断的理由是_______

(3)一定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为p0Pa,5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。
①0~5min内,反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=_______
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(4)电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne

①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为_______
②在处理过程中,当消耗amol纳米Fe时,产生bL的乙烯气体(标准状况),则该电化学腐蚀过程的电流效率η=_______(用含a、b的代数式表示)。[已知:]
2022-03-20更新 | 237次组卷
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