氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗珻H4-H2O催化重整是目前大規(guī)模制取氫氣的重要方法。
（1）CH4-H2O催化重整：
反應(yīng)Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+210kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H2=-41kJ?mol-1
①提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 cc。
a.增大壓強(qiáng) b.加入催化劑 c.增大水蒸氣濃度
②CH4、H2O催化重整生成CO2、H2的熱化學(xué)方程式是 CH4（g）+2H2O?CO2（g）+4H2（g）△H=+169 kJ?mol-1CH4（g）+2H2O?CO2（g）+4H2（g）△H=+169 kJ?mol-1。
③在密閉容器中，將2.0mol CO與8.0mol H2O混合加熱到800℃發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，達(dá)
到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率是80%，其平衡常數(shù)為 11。
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其他條件不變，相同時(shí)間內(nèi)，向催化重整體系中投入一定量的CaO可以明顯提高H2的百分含量。做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示：
①投入CaO時(shí)，H2百分含量增大的原因是：CaO可吸收CO2，c（CO2）減小，使生成H2的反應(yīng)正向移動(dòng)，H2百分含量增大CaO可吸收CO2，c（CO2）減小，使生成H2的反應(yīng)正向移動(dòng)，H2百分含量增大。
②投入納米CaO時(shí)，H2百分含量增大的原因是：納米CaO顆粒小，表面積大，吸收二氧化碳的量增大，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，使反應(yīng)速率加快，H2百分含量增大納米CaO顆粒小，表面積大，吸收二氧化碳的量增大，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，使反應(yīng)速率加快，H2百分含量增大。
（3）反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積炭反應(yīng)而降低，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
| 反應(yīng) | Ⅰ | Ⅱ |
| CH4（g） 積炭 消炭 |
2CO（g） 積炭 消炭 |
|
| △H（kJ?mol-1） | +75 | -173 |
降低溫度、增大壓強(qiáng)
降低溫度、增大壓強(qiáng)
。②如果Ⅰ、Ⅱ均發(fā)生了積炭反應(yīng)，通入過(guò)量水蒸氣能有效清除積炭，反應(yīng)的化學(xué)方程式是
C+H2O=CO+H2
C+H2O=CO+H2
。【答案】c；CH4（g）+2H2O?CO2（g）+4H2（g）△H=+169 kJ?mol-1；1；CaO可吸收CO2，c（CO2）減小，使生成H2的反應(yīng)正向移動(dòng)，H2百分含量增大；納米CaO顆粒小，表面積大，吸收二氧化碳的量增大，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，使反應(yīng)速率加快，H2百分含量增大；降低溫度、增大壓強(qiáng)；C+H2O=CO+H2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：3難度：0.6
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2，請(qǐng)寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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