已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)C(s)+2H2(g...

已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：

①CH4(g)C(s)+2H2(g)，②2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)。

某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据：

①反应的ΔH(298 K)=+74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)=+80.674 J/(mol·K)

②反应的ΔH(298 K)=+376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)=+220.211 J/(mol·K)

已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：

（1）反应①属于　　 (填“高温”或“低温”)自发反应。

（2）判断反应①自发进行是由　　 (填“焓变”或“熵变”)决定的。

（3）通过计算判断反应①在常温下能否自发进行。_________________________________。

（4）求算制取炭黑的允许温度范围：_______________________________。

（5）为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是　　 (填字母)。

A．905.2 K　 B．927 K　 C．1 273 K　 D．2 000 K

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

已知甲烷在不同条件下有两种热分解反应：①CH4(g)→C(s)＋2H2(g)；②2CH4(g)→C2H2(g)＋3H2(g)。现将两份标准状况下等体积的甲烷分别通入两个容积可变的密闭容器中，按①式和②式热解，待完全反应后，恢复至标准状况，则两容器中气体体积关系正确的是(　　)

A. ①和②相等　　 B. ①小于②　　 C. ①大于②　　 D. 无法判断

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甲烷在高温条件下可发生分【解析】
2CH4→C2H2+3H2，现使甲烷分解得到的混合物的气体对氦的相对密度为2.5，则甲烷的分解率是：

A．50%　 　 　 B．60% 　 　　 C．70%　 　　 　 D．80%

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甲烷在高温条件下可发生分【解析】
2CH4→C2H2+3H2，现使甲烷分解得到的混合物的气体对氦的相对密度为2.5，则甲烷的分解率是：

A．50%　　　　　 B．60%　　　　　　 C．70%　　　　　　 D．80%

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有下列两个反应：a.C2H2(g)＋H2(g)=== C2H4(g)　ΔH<0　　　　

b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0。根据上述变化，判断以下几个热化学方程式：

①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－1/2Q1 kJ/mol　

②2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH＝－Q2 kJ/mol　

③2C(s)＋2H2(g)===C2H4(g)　ΔH＝－Q3 kJ/mol，其中Q1、Q2、Q3从大到小的顺序是

A. Q1>Q3>Q2　　 B. Q1>Q2>Q3　　 C. Q2>Q1>Q3　　 D. Q3>Q2>Q1

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已知下列两个气态物质之间的反应：C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)　 ①

2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)　 ②

已知在降低温度时①式平衡向右移动，②式平衡向左移动，则下列三个反应：(Q1、Q2、Q3均为正值)

C(s)+2H2(g)=CH4(g)　　 ΔH=－Q1　　 I

2C(s)+H2(g)=C2H2(g)　　 ΔH=－Q2　 II

2C(s)+2H2(g)=C2H4(g)　　 ΔH=－Q3　　 III

Q值大小比较正确的是

A．Q1＞Q3＞Q2　　 B．Q1＞Q2＞Q3　　　　 C．Q2＞Q1＞Q3　　　 D．Q3＞Q1＞Q2

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已知下列两个气态物质之间的反应：

C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)①

2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)②

已知在降低温度时①式平衡向右移动，②式平衡向左移动，则下列三个反应：

(Q1、Q2、Q3均为正值)

C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=－Q1

2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=－Q2

2C(s)+2H2(g)=C2H4(g)ΔH=－Q3Q值大小比较正确的是(　　 )

A. Q1＞Q3＞Q2　　 B. Q1＞Q2＞Q3　　　　 C. Q2＞Q1＞Q3　　　 D. Q3＞Q1＞Q2

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在隔绝空气的条件下发生反应：CH4(g)=C(g)+2H2(g) △H＞0，下列说法正确的是（　　 ）

A．低温下是非自发反应，高温下是自发反应

B．任何温度下都是自发反应

C．低温下是自发反应，高温下是非自发反应

D．任何温度下都是非自发反应

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乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应：CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g)　 △H=+213.7 kJ·mol－1

脱酸基反应　 CH3COOH(g)→2CH4(g)+CO2(g) △H=－33.5 kJ·mol－1

（1）请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式__________________________________。

（2）在密闭溶液中，利用乙酸制氢，选择的压强为________（填“较大”或“常压”）。

其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱酸基反应活化能低速率快，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是随着温度升高后，热裂解反应速率加快，同时_________________。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：____________________。

（3）若利用合适的催化剂控制其他的副反应，温度为T K时达到平衡，总压强为P kPa，热裂解反应消耗乙酸20%，脱酸基反应消耗乙酸60%，乙酸体积分数为________（计算结果保留1位小数）；脱酸基反应的平衡常数Kp分别为________________kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

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丁烷催化裂解可按两种方式进行：C4H10→C2H6＋C2H4，C4H10→C3H6＋CH4，某化学兴趣小组为了测定裂解气中CH4和C2H6的比例关系，设计实验如下图所示(夹持装置已略)：

如图连接好装置后，需进行的实验操作有：

①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等。(注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O；G后面装置已省略)

(1)这三步操作的先后顺序依次是________(填写序号)。

(2)B装置所起的作用是__________________________________。

(3)若对E装置中的混合物再按以下流程实验，如图：

①分离操作Ⅰ、Ⅱ的方法是：Ⅰ__________，Ⅱ____________。

②Na2SO3溶液的作用是________(用离子方程式表示)。

③B的结构简式：____________。

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