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          研究CO、CO2在一定條件下與H2催化合成CH4等有機化工產品,對實現“碳中和”目標具有重要的意義。在一定條件下CO(g)與H2(g)可發生如下反應:
          反應Ⅰ:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H1=-206.4kJ?mol-1
          反應Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H2
          反應Ⅲ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H3=+41.2kJ?mol-1
          (1)部分物質的標準生成焓數據如表所示:
          物質 CO(g) H2(g) CH4(g) H2O(g)
          標準生成焓/(kJ?mol-1 -110 0 -74.6 x
          則x=
          -241.8
          -241.8
          ;△H2=
          -165.2
          -165.2
          kJ?mol-1
          (2)一定溫度范圍內反應I和反應Ⅱ的lgKp-
          1
          T
          的線性關系如圖1所示。

          ①依據圖像,可知T1℃時,反應Ⅲ的平衡常數Kp3=
          1
          1

          ②圖中v(A)
          (填“>”、“<”或“=”)v(B)。
          (3)①恒溫(323K)恒壓(p)條件下,在密閉容器中起始時按n(H2):n(CO2)=1:1投料進行反應(僅發生反應Ⅱ和反應Ⅲ),CO2初始分壓分別為p0-(a)MPa、p0-(b)MPa、p0-(c)MPa,測得CO2的壓強轉化率α(CO2)[已知:氣體A的壓強轉化率表示為α(A)=(1-
          p
          1
          p
          0
          )×100%,p0MPa為A的初始分壓,p1MPa為某時刻A的分壓]與時間(t)的關系如圖2,則p0-(a)、p0-(b)、p0-(c)由大到小的順序為
          p0-(a)>p0-(c)>p0-(b)
          p0-(a)>p0-(c)>p0-(b)
          。

          ②在密閉容器中起始時按n(H2):n(CO2)=3:1投料,分別在壓強為1MPa和5MPa的恒壓下進行反應(兩壓強下均只發生反應Ⅱ和反應Ⅲ)。恒壓條件下反應溫度對平衡體積分數δ(x)[x為CO或CH4,δ(x)=
          V
          x
          V
          CO
          +
          V
          C
          H
          4
          +
          V
          C
          O
          2
          ×100%]的影響如圖3所示。

          則在1MPa時,表示CH4和CO的平衡體積分數隨溫度變化關系的曲線依次是
          b
          b
          (填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)和
          c
          c
          ;在T℃、一定壓強下,反應在M點達到化學平衡,平衡時CH4的分壓p(CH4)=
          0.125
          0.125
          MPa,反應Ⅲ的平衡常數Kp=
          2.4
          2.4
          。

          【答案】-241.8;-165.2;1;>;p0-(a)>p0-(c)>p0-(b);b;c;0.125;2.4
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:45引用:3難度:0.6
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            kJ?mol-1。
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             
            。

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9難度:0.5
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            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163難度:0.3
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