(1)若已知相关反应的能量变化如图所示:
能
能
过渡态
量
过渡态
量
E2=33.9 kJ-mol
=78.9 kJmol
CO(g)+3H2(g)
CO2(g)+4H2(g)
E1=240.1 kJ-mol
Ez=243.9 kJ.mol
CH(g)+H2O(g)
CH(g十2H2O(g)
反应进程
反应进程
则CH4与C02转化为合成气(H2和C0)的热化学方程式为
(2)一定温度下,在容积恒为2L密闭容器中,充入等物质的量的CH4和CO2,加入催化剂Ni/A12O3
使其发生反应制备合成气(CO、H2):
①3min,CH4减少了2.4g。则3min内的平均速率:v(CH4)=
mol-L-.minl
②下列说法正确的是
(填字母)。
A.高温低压有利于提高CH4的平衡转化率
B.使用催化剂可以提高反应速率和CO2的平衡转化率
C.容器内的总压强不再变化,说明该反应已达到平衡状态
D.混合气体的密度不再变化,说明该反应已达到平衡状态
(3)若在T1、T2不同温度下加入催化剂,进行CH4和C02
生成CO和H2的反应:
百
①不同温度下,具有一定能量的分子百分数与分子能量
的关系如图所示,E表示某温度下分子的平均能量,Ec
T
是活化分子具有的最低能量,阴影部分的面积反映活化
分子的百分数,则图中T
T2(填“>”、“=”或“<。
②若T,温度下使用催化剂,请在图中用黑色签字笔画出
类似阴影以表示相应的活化分子百分数变化
Ec
能量
(4)CH4和C02反应制备“合成气”反应历程分两步:
步骤
反应
正反应速率方程
逆反应速率方程
反应i
CH4(g)÷C(ads)+2H(g)
v正=k1c(CH4)
v逆=k2c2(H)
反应ⅱ
C(ads)C02(g)÷2C0(g)
v正=k3c(CO2)
v=k4c2(C0)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如下图所示:
◆E/kJ.mol
2C0(g+2H2(g)
C(ads)+2H2(g)+
C02(g)
CH,(g)+CO(g)
反应i
反应i
反应方程
湖北省新高考联考协作体*化学试卷(共8页)第6页
