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1 填空题 · 16 分

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:

____C+____K2Cr2O7 +               ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO43+ ____H2O

请完成并配平上述化学方程式。

其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________

(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为                      ;

②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:

ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是

ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常数K=                     。

③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:

若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是                         ;且该条件所改变的量是               。

1 单选题 · 6 分

在容积可变的密闭容器中,2mol和8mol在一定条件下反应,达到平衡时,的转化率为25%,则平衡时氨气的体积分数接近于

A5%

B10%

C15%

D20%

1 简答题 · 15 分

反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:

回答问题:

(1)反应的化学方程式中,a:b:c为________;

(2)A的平均反应速率(A)、(A)、(A)从大到小排列次序为________;

(3)B的平衡转化率中最小的是________,其值是________;

(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________,采取的措施是________;

(5)比较第II阶段反应温度()和第III阶段反应速度()的高低:___填“>、=、<”判断的理由是________;

(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。

1 单选题 · 6 分

可逆反应①X(g)+2Y(g )2Z(g) 、②M(g)N(g)+p(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦,可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:

下列判断正确的是(     )

A反应①的正反应是吸热反应

B达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15

C达平衡(I)时,X的转化率为

D在平衡(I)和平衡(II)中,M的体积分数相等

1 简答题 · 15 分

甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷.氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:

回答下列问题:

(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=         kJ/mol。

(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率     甲烷氧化的反应速率(填大于.小于或等于)。

(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP=                          ;

随着温度的升高,该平衡常数            (填“增大”.“减小”或“不变”)。

(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于                            。

(5)在某一给定进料比的情况下,温度.压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%.CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是   。

(a)600℃,0.9Mpa

(b)700℃,0.9MPa

(c)800℃,1.5Mpa

(d)1000℃,1.5MPa

②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)

的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是               。

下一知识点 : 化学反应速率和化学计量数的关系
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