全分解时最初生成的二氧化氮的压强是358kPa×2=716kPa,氧气是358kPa÷2=179kPa,总压强应该是716
2
f1
kPa179kPa=895kPa,平衡后压强减少了895kPa-631kPa=264kPa,所以根据方程式
2NO2g
N2O4g可知平衡时四氧化二氮对应的压强是264kPa,二氧化氮对应的压强是716
kPa-264kPa×2=188kPa,则反应的平衡常数
Kp
1882264
kPa
134kPa
。
点睛:本题主要是考查化学反应原理,侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算,题目难度较大。试题设计新颖,陌生感强,计算量较大,对学生的要求较高。压强和平衡常数的计算是解答的难点,注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系,注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。
2.【2018新课标2卷】CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)CH4CO2催化重整反应为:CH4gCO2g2COg2H2g。已知:Cs2H2gCH4gΔH75kJmol1
CsO2gCO2gΔH394kJmol1
Cs12O2gCOgΔH111kJmol1
该催化重整反应的ΔH______kJmol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡
时CO2的转化率是50,其平衡常数为_______mol2L2。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4gCs2H2g
消碳反应CO2gCs2COg
2
f1
ΔHkJmol1
75
172
活化能
催化剂X
33
91
kJmol1
催化剂Y
43
72
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkpCH4pCO205(k为速率常
数)。在pCH4一定时,不同pCO2下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则paCO2、pbCO2、
pcCO2从大到小的顺序为________________。
【答案】247A
劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而
消碳反应活化能相对小r