题目内容
【题目】（1）已知：
＋H2(g) ΔH＝＋124 kJ·mol－1，若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的
浓度变化曲线未表示出)：
①第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________(填“<”、“>”或“＝”)T(8)；第10 min时反应改变的条件是_______________________________。
②比较产物苯乙烯在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小___________。
（2）页岩气的主要成分为CH4，请回答下列问题：
①已知甲烷的燃烧热为890 kJ/mol；N2与O2反应生成NO的过程如下：
2NO(g)
则CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝______kJ/mol。
②页岩气可用于生产合成气(CO和H2)其反应的热化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206.2 kJ/mol。对于气相反应，用各组分的平衡压强(p)表示平衡常教(记作Kp)，则生产合成气的Kp＝_____（写出计算的表达式），你认为可同时提高化学反应速率和CH4转化率的措施是 ______（答出一条即可）。
③在某一给定进料比的情况下，温度、压强对平衡时H2物质的量分数的影响如图所示。
由图可知，在相同温度下，CH4的转化率随压强的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要达到H2的物质的量分数>65%，以下条件中最合适的是_________(填序号)。
a．600℃，0.2 MPa b．600℃，0.9 MPa
c．700℃，0.9 MPa d．800℃，1.5 MPa
【答案】< 减小了
的浓度 v（5~6）> v(2~3) = v(12~13) -1256kJ/mol 
增加水蒸气的浓度或升高温度（合理答案答一条均可） 减小 a
【解析】
（1）①根据图像变化推断，②根据化学反应速率的定义判断；
（2）①据图写出热化学方程式，利用甲烷燃烧热写出热化学方程式，再利用盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，计算反应热；
②CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H=206.2kJ/mol．用各组分的平衡压强（p）表示平衡常教（记作Kp），Kp=
；同时提高化学反应速率和CH4转化率是增大反应速率平衡正向进行，据此选择条件；
③图象分析可知温度不变随压强增大，氢气质量分数减小，说明增大压强平衡逆向进行，若要达到H2的物质的量分数>65%，压强小温度低的条件下氢气质量分数大。
（1）由第2min反应温度变为第8min反应温度时，生成物浓度增大、反应物浓度减小，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，所以T(2)＜T(8)；第10 min时苯乙烯的浓度瞬时减小，而另一种生成物H2的浓度却瞬时不变，随后逐渐增大，说明改变的条件为移出部分苯乙烯（或减小苯乙烯的浓度）；
故答案为：<；减小了
的浓度；
②根据化学反应速率的定义，可知反应在2～3 min和12～13 min处于平衡状态，苯乙烯的平均反应速率为0，在5～6min时，反应向正反应进行，故苯乙烯的平均反应速率为：v(5～6)＞v(2～3)=v(12～13)；
故答案为：v(5～6)＞v(2～3)=v(12～13)；
（2）①根据图，旧键断裂吸收能量为：945+498=1443 kJ/mol，放出能量为：2×630=1260kJ/mol，则热化学方程式为①： 2NO(g)=O2(g)+N2(g) △H=(1260+1443)kJ/mol=183kJ/mol；
甲烷燃烧热为890kJ/mol,可写出热化学方程式为②：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，△H=890kJ/mol；
由盖斯定律可知②+①×2，可得目标热化学方程式，CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=890kJ/mol+183/mol×2=1256kJmol1
故答案为：1256；
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ/mol，用各组分的平衡压强(p)表示平衡常教(记作Kp)，Kp=，反应为气体体积增大的吸热反应，增加水蒸气的浓度，升高温度可同时提高化学反应速率和CH4转化率，
故答案为：；增加水蒸气的浓度或升高温度；
③由图可知，在相同温度下，氢气质量分数在相同温度下，压强增大氢气质量分数减小，说明增大压强平衡逆向进行，CH4的转化率随压强的增大而减小，若要达到H2的物质的量分数>65%，以下条件中最合适的是600℃，0.2MPa，故选a，
故答案为：减小； a。
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