工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：

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1. 工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：

(1) 在C和O₂的反应体系中：

反应1：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-394kJ·mol^-1

反应2：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566kJ·mol^-1

反应3：2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₃。

① 设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是。

②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO₂的物质的量之比。

A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断

(2) 水煤气反应：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=131kJ·mol^-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是。

(3) 一氧化碳变换反应：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1。

①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H₂O)=0.25MPa、p(CO₂)=0.75MPa和p(H₂)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为。

②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为。

③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是。

A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强

C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气

④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。

用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：；步骤Ⅱ：。

【考点】

化学平衡的影响因素;

【答案】

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综合题普通

1. 硫油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：

(1) 已知下列反应的热化学方程式：

$\text{[math]}$

写出 $\text{[math]}$ 热分解反应 $\text{[math]}$ 自发反应的条件及判据。

(2) 较普遍采用的 $\text{[math]}$ 处理方法是克劳斯工艺，即利用反应 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成单质硫。另一种方法是利用反应 $\text{[math]}$ 高温热分解 $\text{[math]}$ 。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优缺点是。

(3) 热解 $\text{[math]}$ 可制备 $\text{[math]}$ 。根据文献，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体导入石英管反应器热解 $\text{[math]}$ 一边进料，另一边出料 $\text{[math]}$ ，发生如下反应；

Ⅰ： $\text{[math]}$

Ⅱ： $\text{[math]}$

总反应：Ⅲ： $\text{[math]}$

投料按体积之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ，并用 $\text{[math]}$ 稀释；常压、不同温度下反应相同时间后，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积分数如表：

温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

请回答：

$\text{[math]}$ 下列说法正确的是。

A．其他条件不变时，用空气替代 $\text{[math]}$ 作稀释气体，对实验结果几乎无影响

B．其他条件不变时，温度越高， $\text{[math]}$ 的转化率不一定越高

C．在 $\text{[math]}$ 范围内 $\text{[math]}$ 其他条件不变 $\text{[math]}$ 随着温度升高， $\text{[math]}$ 的体积分数先升高后减低

D．恒温恒压下，增加 $\text{[math]}$ 的体积分数， $\text{[math]}$ 的浓度升高

$\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 反应条件下，只充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 气体进行 $\text{[math]}$ 热分解反应。已知反应一开始， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 平衡时混合气中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的分压相等，则平衡常数 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 对于气相反应，用某组分 $\text{[math]}$ 的平衡压强 $\text{[math]}$ 代替物质的量浓度 $\text{[math]}$ 也可表示平衡常数，记作 $\text{[math]}$ ，如 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为平衡总压强， $\text{[math]}$ 为平衡系统中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数 $\text{[math]}$ 。