水煤氣變換[CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在800℃、2L密閉容器中，若充入3mol CO和2mol水蒸氣進(jìn)行反應(yīng)，保持溫度不變，5min反應(yīng)達(dá)平衡，測得生成1.2mol CO2，則該反應(yīng)的速率v（CO）為0.12mol?L-1?min-10.12mol?L-1?min-1，該溫度下的平衡常數(shù)K為11，CO平衡轉(zhuǎn)化率為40%40%。
（2）Shibata曾做過下列實驗：721℃下，分別用氫氣和一氧化碳還原氧化鈷（CoO），反應(yīng)如下：ⅰ：H2（g）+CoO（s）?Co（s）+H2O（g）△H1
ⅱ：CO（g）+CoO（s）?Co（s）+CO2（g）△H2
①反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=△H2-△H1△H2-△H1。（用△H1、△H2表示）
②一氧化碳和水蒸氣的反應(yīng)歷程如圖，下列說法正確的是adad。
a.該反應(yīng)放熱
b.反應(yīng)ⅱ活化能大于反應(yīng)ⅰ
c.使用催化劑降低反應(yīng)的△H，反應(yīng)速率加快
d.該反應(yīng)經(jīng)過兩步基元反應(yīng)完成
③反應(yīng)ⅰ和ⅱ分別達(dá)到平衡后，若氣體中H2和CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.03、0.02，則反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常數(shù)K=1.521.52。
（3）將CO和水蒸氣混合氣體充入容積相等的三個恒溫、恒容密閉容器中，使其在相同溫度下反應(yīng)，獲得如下數(shù)據(jù)：
| 容器編號 | 各物質(zhì)起始量/mol | 達(dá)平衡時間/min | 達(dá)平衡時體系 能量變化/kJ |
|||
| CO | H2O | CO2 | H2 | |||
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | t1 | Q1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | t2 | Q2 |
| 3 | 2 | 2 | 0 | 0 | t3 | Q3 |
b
b
。a.t1=t2Q1=Q2
b.平衡時CO2濃度：c3=2c1
c.CO轉(zhuǎn)化率：α3=2α1
【答案】0.12mol?L-1?min-1；1；40%；△H2-△H1；ad；1.52；b
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：19引用：2難度：0.3
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應(yīng)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(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)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(yīng)，初始壓強為P，一段時間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?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(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)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(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)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(yīng)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(yīng)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?jǐn)?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 -
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(yīng)化學(xué)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(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)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=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)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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