题目内容
【题目】甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其再生及合理利用有重要意义。请回答：
(1)已知一定条件下发生如下反应：CO2(g)+2H2O(g)
CH4(g)+2O2(g) △H=+802kJ·mol－1。将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。
①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)
②T1℃、催化剂M作用下，0--20h内该反应速率v(H2O)=_______。
③根据图1判断，催化剂的催化效果：M________N(填“强于”或“弱于”)。
(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)物质的量之比为1：3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数(
)与温度(T)的关系如图2所示。
①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为__________。
②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】
弱于 低于T0 ℃时，相同时间段内温度越高反应速率越快，CO的体积分数越大；高于T0 ℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高CO的体积分数越小 
【解析】
（1）①已知： 
，
甲烷的燃烧热为
，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
，根据盖斯定律，（①+②）可得
，据此计算出△H即可；
②根据图象可知，T1℃、催化剂M作用下，0～20h内甲烷的物质的量变化为0.6mol，结合v=计算出甲烷的反应速率，然后结合反应速率与化学计量数成正比计算；③催化剂不影响平衡，催化剂的催化效果越强，达到平衡的时间越短；
（2）①没有达到平衡状态时，温度越高反应速率越快，当达到平衡状态后，升高温度平衡向着逆向移动，据此分析；
②CH4（g）和H2O（g）的物质的量之比为1：3，设CH4为xmol，H2O为3xmol，平衡时生成的CO为ymol，列式计算即可。
（1）①已知：，甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为，根据盖斯定律，（①+②）可得：
；
故答案为：；
②根据图象可知，T1℃、催化剂M作用下，0～20h内水的物质的量变化为0.6mol，则
，所以
；
故答案为：；
③催化剂不影响平衡，催化剂的催化效果越强，达到平衡的时间越短，由图像可知M<N,故答案为：弱于；
（2）①在温度低于T0℃时，相同时间段内温度越高反应速率越快，则CO的体积分数越大；在温度为T0℃时，反应达到平衡，由于该反应为放热反应，温度越高CO的体积分数越小，所以T0℃时CO的体积分数最大；
故答案为：低于T0℃时，相同时间段内温度越高反应速率越快，CO的体积分数越大；高于T0℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高CO的体积分数越小；
②
和
的物质的量之比为1：3，设为xmol，为3xmol，平衡时生成的CO为ymol，CO的平衡体积分数为10%
初始（mol） x 3x 0 0
转化 y y y 3y
平衡 x-y 3x-y y 3y
则：
，解得：y=0.5x，平衡时混合气体的总物质的量为：
，反应前总物质的量为4xmol，T0℃时，容器内起始压强为p0，则平衡时压强为：
；
；
；反应的平衡常数Kb=
=；
故答案为：。
阅读快车系列答案【题目】下列三个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示：
化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe（s）+CO2（g） | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe（s）+H2O（g） | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO（g）+H2O（g） | K3 | ？ | ？ |
则下列说法正确的是
A．△H1＜0，△H2＞0
B．反应①②③的反应热满足关系：△H2－△H1＝△H3
C．反应①②③的平衡常数满足关系：K1·K2＝K3
D．要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取升温措施
【题目】将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：H2NCOONH4(s)
2NH3(g)＋CO2(g)，在不同温度下，该反应达平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
温度 | 平衡浓度(mol·L－1) | |
c(NH3) | c(CO2) | |
T1 | 0.1 | |
T2 | 0.1 | |
A.若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0
B.向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加
C.NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡
D.T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn(T2)＝2Δn(T1)
