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2022年北京冬奧會首次采用氫能作為火炬燃料,體現(xiàn)綠色奧運理念。工業(yè)上利用天然氣制備氫氣,還能得到乙烯、乙炔等化工產(chǎn)品,有關(guān)反應原理如下:有關(guān)反應原理如下:
反應1:2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH1
反應2:2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g)ΔH2
請回答下列問題:
(1)已知幾種物質(zhì)的燃燒熱(ΔH)數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) CH4 C2H2 C2H4 H2
燃燒熱 -890.3 -1299.5 -1411.0 -285.8
①寫出表示C2H2(g)燃燒熱的熱化學方程式:
C2H2(g)+
5
2
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.5kJ?mol-1
C2H2(g)+
5
2
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.5kJ?mol-1
。
②上述反應中,ΔH1-ΔH2=
+174.3
+174.3
kJ?mol-1
③已知反應1的ΔS=+220.2J?mol-1?K-1,則下列所給溫度能使該反應自發(fā)進行的是 
D
D
(填標號)。
A.0℃
B.25℃
C.1250℃
D.2000℃
(2)在恒溫恒容密閉容器中充入適量CH4發(fā)生上述反應1和反應2。下列情況不能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是 
B
B
(填字母)。
A.氣體總壓強不隨時間變化
B.氣體密度不隨時間變化
C.氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時間變化
D.H2體積分數(shù)不隨時間變化
(3)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)的速率方程為v=kc2(CH4),v=kc(C2H2)?c3(H2)(k、k為正、逆反應速率常數(shù),與溫度有關(guān))。其他條件相同,T1℃達到平衡時k=1.5k,T2℃達到平衡時k=3.0k。由此推知,T1
T2(填“>”“<”或“=”)。
(4)一定溫度下,在總壓強保持恒定為121kPa時,向某密閉容器中充入CH4和N2組成的混合氣體(N2不參與反應),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中CH4的物質(zhì)的量分數(shù)的關(guān)系如圖所示。
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①圖中隨著通入氣體中CH4的物質(zhì)的量分數(shù)的增大,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低的主要原因是 
溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,隨著反應物甲烷體積分數(shù)的增加,反應體系總壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,導致甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低
溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,隨著反應物甲烷體積分數(shù)的增加,反應體系總壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,導致甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低

②已知M點乙炔的選擇性為75%[乙炔的選擇性=
n
C
2
H
2
n
C
2
H
2
+
n
C
2
H
4
×100%]。該溫度下,反應2的平衡常數(shù)Kp=
2.52
2.52
kPa(結(jié)果保留2位有效數(shù)字,Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。

【答案】C2H2(g)+
5
2
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.5kJ?mol-1;+174.3;D;B;<;溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,隨著反應物甲烷體積分數(shù)的增加,反應體系總壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,導致甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低;2.52
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
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    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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