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（16分）实现反应CH4(g)+CO2(g)<img src="http://www.91exam.org【燃烧热】
2016-12-27 01:31:40
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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填空题 （16分）实现反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。
（1）已知：① 2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H1＝－566 kJ·mol－1
② 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H2＝－484 kJ·mol－1
③ CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－802 kJ·mol－1
则△H0＝ kJ·mol－1
（2）在密闭容器中，通入2.5mol的CH4与2.5mol CO2，一定条件下发生反应：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 。
（3）C O和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 制取。
① 在恒温恒容下，若从反应物出发建立平衡，已达到平衡的是
| A．体系压强不再变化 | B．CO与H2的物质的量之比为1:1
| | C．混合气体的密度保持不变 | D．每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2
| ② 恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，反应的平衡常数K= 。
若此时增大压强，平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动，t1min时达到新的平衡。
③ 请画出增大压强后10min～t1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。
填空题 （16分）实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。
（1）已知：① 2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H1＝－566 kJ·mol－1
② 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H2＝－484 kJ·mol－1
③ CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－802 kJ·mol－1
则△H0＝ kJ· mol－1
（2）在密闭容器中，通入2.5mol的CH4与2.5mol CO2，一定条件下发生反应：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 。
（3）CO和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 制取。
① 在恒温恒容下，若从反应物出发建立平衡，已达到平衡的是
| A．体系压强不再变化 | B．CO与H2的物质的量之比为1:1
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| C．混合气体的密度保持不变 | D．每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2
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② 恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，反应的平衡常数K=
。
若此时增大压强，平衡将向
(填“正”、“逆”)反应方向移动，t1min时达到新的平衡。
③ 请画出增大压强后10min～t1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。
本题答案：（1）+248 （３分，无“+”不扣分） ；
（2）P
本题解析：
试题分析：（1）由盖斯定律，③-②-①得反应：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H0：
故：△H0＝△H3－△H2－△H1＝－802 kJ?mol－1＋484 kJ?mol－1＋566 kJ?mol－1＝＋248kJ?mol－1。（2）①、由图像可知，相同条件下，p4、p3、p2、p1的CH4的转化率依次增大，又因为H4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)为气体分子数增加的反应，所以在温度不变的条件下，减压化学平衡正向移动，CH4的转化率增大，所以p4＞p3＞p2＞p1。（3） 通过反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)制取CO和H2：①A、因为反应在恒温恒容条件下反应，而反应为气体分子数增加的反应，若化学反应不平衡，压强会增大，若体系压强不变，则可说明达到了平衡状态；故A正确。B、反应开始加入C(s)和H2O(g)可知反应完全正向建立平衡，由化学方程式可知生成的CO和H2的物质的量是相等的，也就是说任意时刻H2与CO的物质的量之比总为1:1，所以当H2与CO的物质的量之比为1:1时不能确定是否达到平衡状态；故B错误。C、由方程式可知该反应为固体生成气体的反应，随着反应的进行，气体的质量增加，但体积不变，所以密度增大，当气体密度不变时，则说明反应达到了平衡状态；故C正确。D、消耗1mol H2O(g)表示的为正反应速率，生成1mol H2表示的仍为正反应速率，无法确定正反应速率与逆反应速率是否相等，所以无法确定是否达到平衡。故D错误。综上所述可以说明反应达到平衡的为AC。②、恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，可得各气体物质的平衡浓度分别为：c(H2O)=1/2mol/L、c(CO)=1/2mol/L、c(H2)=1mol/L，则该反应的平衡常数：K=c(CO)×c(H2)/c(H2O)=1mol/L若此时加压，平衡向着气体分子数减小的方向即逆反应方向移动；③、在第10分钟时氢气的物质的量为2mol，随着化学反应的逆向移动，氢气的物质的量逐渐减小。但由于可逆反应不能进行到底，再次达平衡时氢气的物质的量应大于1mol。故图像为
考点：能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数进行简单计算。理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
点评：本题考查盖斯定律的计算、化学平衡状态的判断、化学平衡常数K的计算、化学平衡移动方向的判断等知识点。可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态可从两个方面进行判断：一、是根据化学平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等（υ正＝υ逆）；二、是根据化学平衡状态的宏观表现——各组分的浓度（及与浓度相关的一些物理量如颜色、压强等）保持不变。
本题所属考点：【燃烧热】
本题难易程度：【困难】
No way is impossible to courage. 勇士面前无险路.
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