氮气氢气合成氨过程中制氢气的原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)...

氮气氢气合成氨过程中制氢气的原理如下：

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　　 ΔH＝＋206.4　 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　　　　 ΔH＝－41.2 kJ·mol－1

（1）对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是_______。

a．升高温度　b．增大水蒸气浓度　c．加入催化剂　d．降低压强

（2）利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为________。

（3）图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：____________。

（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图________。

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第一题：已知：

①CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　　 ∆H1 = ＋206.4 kJ/mol

②CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)　　 ∆H2 = －41.0 kJ/mol

③CH4 (g) + 2H2O(g) CO2(g) + 4H2(g)　 ∆H3

请回答：

（1）反应①属于　　　 　　 （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）反应①消耗8 g CH4 (g)时，∆H =　　　 　　 kJ/mol。

（3）反应②生成2 mol H2(g)时，∆H = ___________ kJ/mol。

（4）反应③的∆H3 =___________ kJ/mol。

第二题：在容积为1.00 L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。100℃时，各物质浓度随时间变化如下图所示。

请回答：

（1）60 s内，v(N2O4) =　　 　　　 　 mol/(L·s)。

（2）若升高温度，混合气体的颜色变深，则正反应是　　 　　　 　 （填“放热”或“吸热”）反应。

（3）100℃时，该反应的化学平衡常数数值为　　 　　　　　　　　 　 。

（4）平衡时，N2O4的转化率是　　 　　　　　　 　　 。

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（6分）（1）已知天然气和水蒸气反应的热化学方程式为：CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g)+ 3H₂(g)  ΔH ＝ +206.4kJ·mol^-1，则制得56g CO需要吸收的热量为 ________ kJ；

（2）CO可继续与水蒸气反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) ΔH ＝－41.0kJ·mol^－1 ，若将1mol CH₄与足量水蒸气充分反应得到1molCO₂，该反应的焓变ΔH ＝________kJ·mol^－1。

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甲烷液化可获得工业原料甲醇，反应原理是：

①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　　　　 ΔH1＝＋206.4 kJ·mol-1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　　　　 ΔH2＝－41.0 kJ·mol-1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　　 ΔH3＝－49.0 kJ·mol-1

下列说法不正确的是

A. 升高温度，反应①中CH4转化率提高

B. 反应③是CO2资源化利用的方法之一

C. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－90.0 kJ·mol-1

D. 上述合成甲醇过程中需要向原料气中补充H2

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(10分)合成氨反应原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＝－92．4 kJ·mol－1　 一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：

①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　　 ΔH＝＋206．4 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　　 ΔH＝－41．2 kJ·mol－1

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 ________。

a．升高温度　 　 b．增大水蒸气浓度　　 c．加入催化剂　 　 d．缩小容器的体积

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到2．2 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。

（2）图中表示500℃、60．0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数：________。

（3）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述两点本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_______________________________________。

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在一定条件下，利用 CO2 合成 CH3OH 的反应如下：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)△H1，研究发现，反应过程中会有副反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)　　 △H2。温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图所示。下列说法中，不正确的是

A.△H1 < 0，△H2 > 0

B.增大压强可以缩短合成反应达到平衡所需的时间

C.生产过程中，温度越高越有利于提高 CH3OH 的产率

D.合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是K=

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（7分）合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：

①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₁=+206．1kJ/mol

②CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=+247．3kJ/mol

③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃

请回答下列问题：

（1）在一恒容密闭容器中进行反应①，测得CH₄的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，（H₂）=________；10min时，改变的外界条件可能是________．

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH₄和CO₂，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH₄的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH₄的转化率随时间变化的图象

（3）反应③中△H₃=________．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1．0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________（填代号）．

a．v（正）＞v（逆）      b．v（正）＜v（逆）

c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．

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合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：

①CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）　　　　　　 ΔH1＝206.1 kJ·mol－1

②CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）　　　　　　 ΔH2＝247.3 kJ·mol－1

③CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　　　　　　 ΔH3

请回答下列问题：

（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内，v（H2）＝　 　　　　 ；10 min时，改变的外界条件可能是 　 　　　　　　　　　 。

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。

①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是　　 　　 。

a．生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍

b．容器内压强保持不变

c．容器内气体的密度保持不变

d．容器内各气体的浓度保持不变

②甲乙两容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是　　 　　 。

a．化学反应速率：v （甲）＞v （乙）　　

b．甲烷的转化率：α（甲）＜α（乙）

c．压强：P（甲）= P （乙）

（3）反应③中ΔH3＝　　 　 kJ·mol－1。800 ℃时，反应③的化学平衡常数K＝1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系是　　 　 （填代号）。

a．v（正）＞v（逆） b．v（正）＜v（逆） c．v（正）＝v（逆）　 d．无法判断

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