题目内容
（9分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如
下图：
（1）此流程的第II步反应为：CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如表一，
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温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
|
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
从上表可以推断：此反应是_______________ （填“吸”、“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与HzO均为1 mo1，则达到平衡后CO的转化率为_____。
（2）此流程的第II步反应CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有 （填实验编号）；
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实验编号 |
N（CO） |
N（H2O） |
n（H2） |
N（CO2） |
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A |
1 |
5 |
2 |
3 |
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B |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
C |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是
① 体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④ 各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤ 体系的温度不再发生变化 ⑥ v（CO2正）＝ v（H2O逆）
（4） 图表示该反应此流程的第II步反应在时刻t
达到平衡、在时刻t
分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t发生改变的条件是_________。（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为 33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为： CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）△H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。
（1） 
（1分）放
50% （各1分）
（2）B （1分） （3） ④ ⑤ ⑥ （1分）
（4）降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量 （2分）
（5）CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=—136.5kJ·mol-1 （2分）
【解析】
美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图1：
（14分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：
（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，该反应的平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 |
从上表可以推断：此反应是 （填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O，则达到平衡后CO的转化率为 。
（2）在500℃，以下表的物质的量（按照CO、H2O、H2、CO2的顺序）投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应，达到平衡后下列关系正确的是
| 实验编号 | 反应物投入量 | 平衡时H2浓度 | 吸收或放出的热量 | 反应物转化率 |
| A | 1、1、0、0 | c1 | Q1 | α1[来源:] |
| B | 0、0、2、2 | c2 | Q2 | α2
|
| C | 2、2、0、0 | c3 | Q3 | α3 |
A．2c1= c2 =c3 B．2Q1=Q2=Q3 C．α1 =α2 =α3 D．α1 +α2 =1
（3）在一个绝热等容容器中，不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是 。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正＝v(H2O)逆
（4）下图表示此流程的第II步反应，在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是 、
（写出两种）。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍，在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质（假设各物质状态均保持不变）。
（9分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如
下图：
（1）此流程的第II步反应为：CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g），该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如表一，
| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
从上表可以推断：此反应是_______________ （填“吸”、“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与HzO均为1 mo1，则达到平衡后CO的转化率为_____。
（2）此流程的第II步反应CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有 （填实验编号）；
| 实验编号 | N（CO） | N（H2O） | n（H2） | N（CO2） |
| A | 1 | 5 | 2 | 3 |
| B | 2 | 2 | 1 | 1 |
| C | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是
① 体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④ 各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤ 体系的温度不再发生变化 ⑥ v（CO2正）＝ v（H2O逆）
（4） 图表示该反应此流程的第II步反应在时刻t
达到平衡、在时刻t
分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t发生改变的条件是_________。（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为 33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为： CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）△H=-103.3kJ·mol-1。则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。