Question

煤化工是以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業過程。(1) 在煤的氣化反應器中發生如下幾種反應：
C（s）十H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）   △H= +131kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）             △H= —394kJ/mol
CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）          △H= —283kJ/mol
則CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）△H=           
（2）已知830℃時，在一個容積固定的密閉容器中，發生反應
CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）下列能判斷該反應達到化學平衡狀態的是                   (填字母)。
a．容器中的壓強不變        b．1 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵
c． (CO)= (H₂O)     d．c(CO)=c(H₂)    
又知此溫度下該反應的平衡常數K=1，等物質的量的CO和H₂O反應達到平衡時，CO的轉化率為                .
(3) 將不同量的CO(g)和H₂O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應
CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g），得到如下三組數據：

①實驗l中以(CO₂)表示的反應速率為                  。
②該反應的逆反應為             (填“吸”或“放’’)熱反應
③若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(即各物質的質量分數分別相等)，且t<3min，則a、b應滿足的關系是                                   (用含a、b的數學式表示)。
(4)目前工業上有一種方法是用CO₂來生產甲醇。一定條件下發生反應：
3H₂（g）+CO₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g），右圖表示
該反應進行過程中能量(單位為kJ·mol)的變化。

①在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入l molCO₂和3molH₂，下列措施中能使c(CH₃OH)增大的是             (填字母)
a．升高溫度                  b．充入He(g)，使體系壓強增大
c．將H₂O(g)從體系中分離出來      d．再充入l mol CO₂和3 molH₂
②當反應達到平衡時不斷改變條件(但不改變
各組分物質的量和狀態且只改變一個條件)反應速率隨時間的變化如右圖：其中表示平衡混合物中CH₃OH含量最高的一段時間是         ；如t₀～t₁平衡常數為K₁,t₂～t₃平衡常數為K₂，則K₁        K₂(填“大于”、“等于”或“小于”)。

（5）煤氣化過程中會生成少量CH₄，已知CH₄與CaSO₄反應生成CaS、CO₂和H₂O，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為             。

Answer 1

（每空1分，共10分）(1) △H=－41 kJ/mol   (2) b、c  50％
(3)①0．16      ②吸     ③b="2a    " a>l (或使用合適的催化劑)
⑷①c、d   ②t₀~t₁    ⑸ 1：1

略