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 > 化学平衡图像分析
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:27 题号:22303072
合成气(CO+H2)在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位,由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)   ΔH=+131.5kJ·mol-1
①判断该反应的自发性条件___________
②在恒温恒容下,同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质,下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已达到平衡的是___________
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,各组分的物质的量相等
C.反应体系中,当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)   ΔH=akJ·mol-1,在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2,在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示:

①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线________
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)在750℃下,以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性,所测数据如表所示。(已知:选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)
碳氧比[n(CH4)/n(O2)]1︰0.251︰0.51︰11︰1.25
CH4转化率0.400.880.980.99
H2选择性0.980.930.670.40
CO选择性0.990.940.650.32
最佳碳氧比[n(CH4)/n(O2)]为___________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乙烯是石油化工最基本原料之一。
I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1>0。
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有______________________
(2)一定温度下,向恒容密闭容器通入等物质的量的 C2H6 和 H2,发生上述反应,平衡时乙烷的转化率为 20%,体 系总压强为 110kPa ,该反应的平衡常数 Kp=___________ kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量 分数)。
II.在乙烷中引入 O2可以降低反应温度,减少积碳。涉及如下反应:
a.2C2H6(g)+ O2(g)= 2C2H4(g) + 2H2O(g) ΔH2<0
b.2C2H6(g) + 5O2(g)= 4CO(g) + 6H2O(g) ΔH3<0
c.C2H4(g)+ 2O2(g)= 2CO(g) + 2H2O(g) ΔH4<0
(3)根据盖斯定律,反应 a 的ΔH2=___________ (写出代数式)。
(4)常压下,在某催化剂作用下按照 n(C2H6):n(O2)=1:1 投料制备乙烯,体系中 C2H4和 CO 在含碳产物中的物质 的量百分数及 C2H6转化率随温度的变化如下图所示。
   
①在 570~600℃温度范围内,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.C2H4产率随温度升高而增大       
B.H2O 的含量随温度升高而增大
C.C2H6 在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
D.此催化剂的优点是在较低温度下降低 CO 的平衡产率
②某学者研究了生成 C2H4的部分反应历程如下图所示,该历程的催化剂是___________
   
2023-10-26更新 | 113次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】Ⅰ.工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol–1
(1)在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。

如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线Z对应的温度是_______
Ⅱ.如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。

(2)乙池中A(石墨)电极的名称是______
(3)通入CH3OH的电极的电极反应式为______
(4)乙池中反应的化学方程式为_________
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.4 g时,甲池中理论上消耗O2 ________mL(标准状况),此时丙池某电极上析出1.60 g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A.MgSO4              B.CuSO4 C.NaCl              D.AgNO3
2020-04-24更新 | 49次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】综合利用碳氧化物对促进低碳社会的构建具有重要意义。一定条件下,由二氧化碳合成乙醇的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) 。回答下列问题:
Ⅰ.已知化学键键能如表所示
化学键
键能/799358436413347467

(1)上述反应的___________
Ⅱ. 在恒容密闭容器中进行上述反应,某压强下起始时按照不同氢碳比投料(如图中曲线①-③),测得平衡转化率与温度的关系如图所示。

(2)氢碳比最大的曲线是___________(填标号,下同),一定温度下,起始以该氢碳比充入一定量发生反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是___________
a. 容器内气体平均相对分子质量不变       b. 容器内气体密度不变
c. 每生成,断裂       d. 容器内压强不变
(3)在恒容密闭容器中按曲线③的起始氢碳比投料,充入,发生反应,达到平衡。已知该反应速率,其中分别为正、逆反应速率常数,为物质的量浓度。
①a、b、c处的大小关系为___________(用a、b、c表示)。
:a___________b (填“大于”、“小于”或“等于”),原因是___________
③a点处___________(填数值,保留两位小数)。
2021-10-13更新 | 229次组卷
共计 平均难度:一般