题目内容

(10分)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(1)某温度下将等物质的量的CH4和H2O(g)充入密闭容器中,使容器体积为2L,控制容器体积不变,3min时反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.20mol,求①3min内H2的生成速率②CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(需有计算过程)
(2)若和(1)相同的初始条件,但在恒压条件下进行该反应,则达平衡时,CH4的转化率与(1)的比较,是(     )
A.增大B.减小C.相等D.无法确定
(1)设CH4的物质的量浓度为xmol/L

(2)A
(1)考查可逆反应的有关计算,已被采用三段式。
(2)由于反应是体积增大的可逆反应,所以反应(1)中的压强在反应过程中始终大于反应(2)。但压强大,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,所以答案选A。
练习册系列答案
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(14分)(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,

其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5SO3+ V2O4    
4VOSO4+O22V2O5+4SO3
该反应的催化剂是                (写化学式)
(2)压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
压强/MPa
温度/℃
0.1[
0.5
1
10
400
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%
当合成SO3的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变SO2、O2和SO3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中t1 时引起平衡移动的条件可能是            其中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是           

(3)550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO32SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K=                    

反应达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是                   
A.升高温度                              B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2       D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)SO3溶于水得到硫酸。在25°C下,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+        2 c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数                          

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