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溫室氣體的利用是當前環(huán)境和能源領域的研究熱點。CH4和CO2重整可以同時利用兩種溫室氣體,發(fā)生如下反應(a、b、c均為大于零的數(shù)):
Ⅰ.CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+akJ?mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=-bkJ?mol-1
Ⅲ.CH4(g)+
1
2
O2(g)?CO(g)+2H2(g)ΔH3=-ckJ?mol-1
回答下列問題:
(1)CO燃燒的熱化學方程式為
CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g)ΔH=(c+a)kJ/mol
CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g)ΔH=(c+a)kJ/mol
。
(2)對于反應Ⅰ,在
高溫
高溫
(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下有利于該反應自發(fā)進行,判斷的理由是
該反應為熵增的吸熱反應,升高溫度有利于該反應自發(fā)進行
該反應為熵增的吸熱反應,升高溫度有利于該反應自發(fā)進行

(3)某溫度下,向容積為5L的恒容密閉容器中通入1.0mol CH4、1.0mol CO2,發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ,4min后,兩個反應同時達到平衡,此時,測得平衡時混合氣體的壓強為起始壓強的1.6倍,CO的物質(zhì)的量為平衡時氣體總物質(zhì)的量的
15
32

①0~4min,v(CH4)=
0.03
0.03
mol?L-1?min-1。
②平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率
90%
90%
%,c(H2O)=
0.06
0.06
mol?L-1。
③反應達到平衡后,若此時的壓強為pMPa,則反應Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=
0
.
9
3
.
2
×
p
2
×
1
.
5
3
.
2
×
p
2
0
.
4
3
.
2
×
p
×
0
.
1
3
.
2
×
p
0
.
9
3
.
2
×
p
2
×
1
.
5
3
.
2
×
p
2
0
.
4
3
.
2
×
p
×
0
.
1
3
.
2
×
p
(列出計算式即可,以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)在某恒容密閉容器中,充入一定量的CH4、CO2、O2,同時發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列說法正確的是
C
C
(填標號)。
A.當混合氣體的質(zhì)量不再隨時間改變時,上述反應均達到平衡
B.適當?shù)厣邷囟龋鲜龇磻钠胶獬?shù)均增大
C.及時移除部分產(chǎn)物CO,ΔH1、ΔH2、ΔH3的值保持不變

【答案】CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g)ΔH=(c+a)kJ/mol;高溫;該反應為熵增的吸熱反應,升高溫度有利于該反應自發(fā)進行;0.03;90%;0.06;
0
.
9
3
.
2
×
p
2
×
1
.
5
3
.
2
×
p
2
0
.
4
3
.
2
×
p
×
0
.
1
3
.
2
×
p
;C
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:8引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
    (1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內(nèi)有關生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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