CO、H₂是煤的氣化產物，在生產生活中用途廣泛。
（1）CO還原法處理大氣污染物SO₂
①2CO（g）+SO₂（g）

催化劑

S（s）+2CO₂（g）△H=-270 kJ?mol^-1，該反應的平衡常數表達式為

c

2

（

C

O

2

）

c

2

（

CO

）

×

c

（

S

O

2

）

c

2

（

C

O

2

）

c

2

（

CO

）

×

c

（

S

O

2

）

。
②在絕熱恒容的密閉容器中進行上述反應，下列說法正確的是

ac

ac

。
a.若混合氣體密度保持不變，則已達平衡狀態
b.達平衡后若再充入一定量CO₂，平衡常數保持不變
c.分離出部分S，正、逆反應速率均保持不變，平衡不移動
d.從反應開始到平衡，容器內氣體的壓強保持不變
③向2 L恒溫恒容密閉容器中通入2 mol CO、1 mol SO₂，分別進行a、b、c三組實驗。在不同催化劑條件下發生反應：2CO（g）+SO₂（g）

催化劑

S（s）+2CO₂（g）△H=-270 kJ?mol^-1，反應體系總壓隨時間的變化如下表所示，則三組實驗溫度的大小關系是

a＞b=c

a＞b=c

（用a、b、c表示），實驗a從反應開始至45s達到平衡，則該過程反應速率v（SO₂）

0.0067mol/（L?s）

0.0067mol/（L?s）

（結果保留2位有效數字）。

時間（s） 壓強（kPa） 組別	0s	40s	45s	60s
a	175	142	140	140
b	160	120	120	120
c	160	130	125	120

（2）利用CO、H₂可制備天然氣，主要反應為：
CO（g）+3H₂（g）?CH₄（g）+H₂O（g）△H₁=-206.2 kJ?mol^-1；
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂=-41.0 kJ?mol^-1；
H₂O（l）═H₂O（g）△H₃=+44 kJ?mol^-1。
回答下列問題：
①反應CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（l） 的△H₄=

-253.2

-253.2

 kJ?mol^-1．某溫度下，分別在起始容積相同的恒壓容器A、恒容容器B中加入1molCO₂和4molH₂的混合氣體，兩容器反應達到平衡后放出或吸收的熱量較多的是

A

A

（ 填“A”或“B“）。
②在恒壓管道反應器中按n（H₂）：n（CO）=3：1通入原料氣，在催化劑作用下制備合成天然氣，400℃
p_總為100 kPa時反應體系平衡組成如表所示：

組分	CH4	H2O	H2	CO2	CO
體積分數/%	45.0	42.5	10.0	1.50	1.00

則該條件下CO的總轉化率α=

97.9%

97.9%

。
③制備合成天然氣采用在原料氣中通入水蒸氣來緩解催化劑積碳。
積碳反應為：反應Ⅰ：CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）△H=+75 kJ?mol^-1；
反應Ⅱ：2CO（g）?C（s）+CO₂（g）△H=-172 kJ?mol^-1，
平衡體系中水蒸氣濃度對積碳量的影響如圖所示，下列說法正確的是

AD

AD

。
A．曲線1在700～800℃積碳量減小的原因可能是反應Ⅱ逆向移動
B．曲線1在550～700℃積碳量增大的原因可能是反應Ⅰ、Ⅱ的速率增大
C．曲線2、3在550～800℃積碳量較低的原因是水蒸氣稀釋作用使積碳反應速率減小
D．水蒸氣能吸收反應放出的熱量，降低體系溫度至550℃以下，有利于減少積碳