當(dāng)前位置：
試題詳情
甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應(yīng)如下：
反應(yīng)?。瓹H4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH1=+206kJ?mol-1；
反應(yīng)ⅱ．CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH2=+165kJ?mol-1；
回答下列問題：
（1）反應(yīng)ⅲ．CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的ΔH3=+41+41kJ?mol-1；若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，則可以提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出（寫出一條即可）。
（2）對于反應(yīng)ⅰ，向體積為2L的恒容密閉容器中，按n（H2O）：n（CH4）=1：1投料。
①若在恒溫條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為 3：23：2（最簡單整數(shù)比）。
②其他條件相同時，在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反應(yīng)相同時間，CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。a點(diǎn) 不是不是（填“是”或“不是”）化學(xué)平衡狀態(tài)，CH4的轉(zhuǎn)化率：c點(diǎn)＞b點(diǎn)，原因是 溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度增大，CH4的轉(zhuǎn)化率增大溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度增大，CH4的轉(zhuǎn)化率增大。
（3）某科研小組研究了反應(yīng)ⅱ的動力學(xué)，獲得其速率方程v=k[（CH4）]m?[c（H2O）]12，k為速率常數(shù)（只受溫度影響），m為CH4的反應(yīng)級數(shù)。在某溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得各組分初濃度和反應(yīng)初速率如下：
[
c
（
H
2
O
）
]
1
2
| 實(shí)驗(yàn)序號 | c（H2O）/mol?L-1 | c（CH4）/mol?L-1 | v/mol?L-1?s-1 |
| 1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
| 2 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
1
1
，當(dāng)實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行到某時刻，測得c（H2O）=0.040mol?L-1，則此時的反應(yīng)速率v=0.0136mol?L-1?s-1
0.0136mol?L-1?s-1
（保留3位有效數(shù)字，已知0
.
1
（4）甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生反應(yīng)ⅰ、反應(yīng)ⅱ。在恒溫、恒壓條件下，1molCH4（g）和1molH2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時，CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為a,CO2（g）的物質(zhì)的量為bmol,則反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)Kx=
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
x
p
（
C
）
?
x
q
（
D
）
x
m
（
A
）
?
x
n
（
B
）
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素．
【答案】+41；增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出；3：2；不是；溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度增大，CH4的轉(zhuǎn)化率增大；1；0.0136mol?L-1?s-1；
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：2難度：0.5
相似題
-
1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：62引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3