研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工...

研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应I：CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H1

在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)＝H2O(g)+CO(g)  △H2=+41kJ/mol

(l)已知部分化学键的键能数据如下表所示：

则△Hl =____kJ/mol，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是____，该反应工业生产适宜的温度和压强为____（填标号）。

A.高温高压　　 B．高温低压　　 C．低温高压　　 D．低温低压

(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO2和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________

②计算923K时反应II的化学平衡常数K=______（计算结果保留小数点后两位）。

③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是____。

(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应

III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。

①随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是　 ____。

②掺人O2可使CH4的平衡转化率____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），CO2的平衡转化率________

高三化学综合题困难题查看答案及解析

研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应I：CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H1

在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)＝H2O(g)+CO(g)  △H2=+41kJ/mol

(l)已知部分化学键的键能数据如下表所示：

则△Hl =____kJ/mol，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是____，该反应工业生产适宜的温度和压强为____（填标号）。

A.高温高压　　 B．高温低压　　 C．低温高压　　 D．低温低压

(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO2和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________

②计算923K时反应II的化学平衡常数K=______（计算结果保留小数点后两位）。

③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是____。

(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应

III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。

①随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是　 ____。

②掺人O2可使CH4的平衡转化率____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），CO2的平衡转化率________

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研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应I：CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H1

在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)＝H2O(g)+CO(g)  △H2=+41kJ/mol

(l)已知部分化学键的键能数据如下表所示：

则△Hl =____kJ/mol，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是____，该反应工业生产适宜的温度和压强为____（填标号）。

A.高温高压　　 B．高温低压　　 C．低温高压　　 D．低温低压

(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO2和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________

②计算923K时反应II的化学平衡常数K=______（计算结果保留小数点后两位）。

③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是____。

(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应

III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。

①随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是　 ____。

②掺人O2可使CH4的平衡转化率____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），CO2的平衡转化率________

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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　 △H＝＋248kJ·mol－1、△S＝310J •mol-1·K-1，该反应能自发进行的温度范围为____。

（2）在密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因___________。

②在压强为P3、1000℃的条件下，该反应5min时达到平衡点Y，则用CO表示该反应的速率为_____，该温度下，反应的平衡常数为_________（保留3位有效数字）。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2 (g)来制取

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是________。

A．体系压强不再变化　　　　　　　 B．H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1　　　

C．混合气体的密度保持不变　　　 D．混合气体中H2O的百分含量保持不变

②在某体积可变的密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O（g）、1mol CO（g）、2.2molH2（g）和足量的C（s），如果此时对体系加压，平衡向__________(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为__________________。

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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　　 △H＝＋248kJ·mol－1、△S＝310J •mol－1·K－1，该反应能自发进行的温度范围为____________________。

（2）在密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因_________________________。

②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_____，该温度下，反应的平衡常数为_____________________（保留3位有效数字）。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2 (g)来制取

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是____________________。

A．体系压强不再变化　　　　　　　　　　 B．H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　 D．气体平均相对分子质量保持不变

②在某体积可变的密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和足量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为_____________________。

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研究CO2与CH4反应转化为CO和H2，对减缓燃料危机、减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知：①2CO(g)+O2（g）＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol-1②2H2(g)+O2（g）＝2H2O(g) △H＝－484kJ·mol-1

③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝－890kJ·mol-1则CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g)△H＝___kJ·mol-1。

（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为nmol的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是____。

a．CO2的浓度不在发生变化

b．V（CH4）=2v（CO）

c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化

d．CO与H2的物质的量比为1:1

②据图可知，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序位______，理由是____。

③在压强为P4、1100℃的条件下，用n和P4列式计算X电平衡常数Kp=____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压*物质的量分数）。

（3）工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵（NH2COONH4）。氨基甲酸铵极易发生反应：NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O，该反应在酸性条件下进行得更彻底。25℃时，向1L0.1molL-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性（忽略溶液体积变化），共用去0.052mol氨基甲酸铵。若此时溶液几乎不含碳元素，则该溶液中c（NH4+）=____，NH4+水解平衡常数KA=____。

（4）控制溶液PH为9-10，用漂白粉可除去CN-、CI-废水中的CN-，CN-被氧化为两种无污染的气体，写出该反应的离子方程式____________。

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（14分）研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知：①2CO(g)+O2（g）＝2CO2(g)　△H＝－566 kJ·mol-1

　　　　　　　　　 ②2H2(g)+O2（g）＝2H2O(g)　△H＝－484kJ·mol-1

　　　　　　　　 　 ③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)　△H＝－802kJ·mol-1

则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　△H＝　　kJ·mol-1

（２）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·Ｌ-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

据图可知，P1 、P2、 P3 、P4 由大到小的顺序　　。

在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为　　　　　 。该温度下，反应的平衡常数为　　　　　 。　

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是　 　　　

A．体系压强不再变化　　　　　　　　　　 B．H2与CO的物质的量之比为1 ：1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　 D. 气体平均相对分子质量为15，且保持不变

② 在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、

2.2molH2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 　　 （填“正”或“逆”）反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知：①2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH＝－566kJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－484kJ·mol－1

③CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－802kJ·mol－1

则CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）ΔH＝　　 　　 　　　 kJ·mol－1。

（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2在一定条件下发生反应　 CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g），测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图

据图可知，p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是　　　　 　　 　　 。在压强为p4、1100 ℃的条件下，该反应在5 min时达到平衡点X，该温度下，反应的平衡常数为　　 　　　　　　 　　　 。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）来制取。

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定反应已达到平衡的是__________。

A．体系压强不再变化　　　　　　　　　　　　 B．H2与CO的物质的量之比为1∶1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　　　 D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变

②在某密闭容器中同时投入四种物质，2 min时达到平衡，测得容器中有1 mol H2O（g）、1 mol CO（g）、2.2 molH2（g）和一定量的C（s），若此时对体系加压，则平衡向　　　 　 　　 （填“正”或“逆”）反应方向移动，第5 min时达到新的平衡，请在右图中画出2～5 min容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知：①2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH＝－566kJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－484kJ·mol－1

③CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－802kJ·mol－1

则CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）ΔH＝　　 　　 　　　 kJ·mol－1。

（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2在一定条件下发生反应　 CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g），测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图

据图可知，p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是　　　　 　　 　　 。在压强为p4、1100 ℃的条件下，该反应在5 min时达到平衡点X，该温度下，反应的平衡常数为　　 　　　　　　 　　　 。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）来制取。

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定反应已达到平衡的是__________。

A．体系压强不再变化　　　　　　　　　　　　 B．H2与CO的物质的量之比为1∶1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　　　 D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变

②在某密闭容器中同时投入四种物质，2 min时达到平衡，测得容器中有1 mol H2O（g）、1 mol CO（g）、2.2 molH2（g）和一定量的C（s），若此时对体系加压，则平衡向　　　 　 　　 （填“正”或“逆”）反应方向移动，第5 min时达到新的平衡，请在右图中画出2～5 min容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

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探索CO2与CH4的反应使其转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要意义。回答下列问题

(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　 △H1=+206.1kJ·mol－1

②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)　　 △H2=－128.3kJ·mol－1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　 △H3=－483.6kJ·mol－1

25℃时，在合适的催化剂作用下，采用甲烷和氧气一步合成液态甲醇的热化学方程式为______________________。

(2)向某密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①工业生产时一般会选择在P4和1250℃条件下进行反应，请解释其原因______________________。

②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应在5min时达到平衡点X，则0-5min内，用CO表示该反应平均速率为___________；该温度下，反应的平衡常数为___________(保留3位有效数字)。

(3)工业上用CO和H2制取甲醇反应方程式为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。对于该合成反应，若通入的CO的物质的量一定，如图为4种投料比[n(CO)︰n(H2)分别为5︰7、10︰17、5︰9、1︰2]时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。

①曲线b对应的投料比是___________

②当反应在曲线a、b、c对应的投料比下达到相同的平衡转化率时，对应的反应温度和投料比的关系是___________。

③投料比为10︰17反应温度为T1时，平衡混合气体中CO的物质的量分数为___________。

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