工業(yè)上用凈化后的水煤氣在催化劑作用下，與水蒸氣發(fā)生反應制取氫氣，化學方程式為CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）。一定條件下，將4molCO與2molH2O（g）充入體積為2L的密閉容器中，體系中各物質的濃度隨時間的變化如圖所示：
（1）在0～4min時段，反應速率v（H2O）為 0.2mol/（L?min）0.2mol/（L?min）mol?L-1?min-1，該條件下反應的平衡常數K為 2.72.7（保留兩位有效數字）。
（2）該反應到4min時，CO的轉化率為 40%40%。
（3）若6min時改變的外部條件為升溫，則該反應的ΔH ＜＜0（填“＞”“=”或“＜”），此時反應的平衡常數 減小減小（填“增大”“減小”或“不變”）。
（4）判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是 bcbc。
a.混合氣體的密度不變
b.混合氣體中c（CO）不變
c.v（H2O）正=v（H2）逆
d.斷裂2molH-O鍵的同時生成1molH-H鍵
（5）若保持與4min時相同的溫度，向一容積可變的密閉容器中同時充入0.5molCO、1.5molH2O（g）、0.5molCO2和amolH2，則當a=2.5時，上述反應向 正反應；正反應；。（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向逆反應方向進行，則a的取值范圍為 a＞4.05a＞4.05。
【考點】化學平衡的計算；化學平衡狀態(tài)的判斷．
【答案】0.2mol/（L?min）；2.7；40%；＜；減??；bc；正反應；；a＞4.05
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.7
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1．CO2的捕集與轉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)生產綜合各方面的因素，反應選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），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，產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等，該溫度下反應的平衡常數Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數。計算結果用最簡分式表示）。
（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的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數，只與溫度有關，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數式表示）。
（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難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應的平衡常數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×物質的量分數．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數更方便．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 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產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，相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
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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