用甲烷制高純氫氣是目前研究熱點之一．
（1）一定條件下，CH4（g）?C（s）+2H2（g）反應歷程如圖1所示，其中化學反應速率最慢的反應過程為 CH+3H=C+4HCH+3H=C+4H．
（2）甲烷水蒸氣催化重整可制得較高純度的氫氣，相關反應如下．
反應Ⅰ．CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH1=+206kJ?mol-1
反應Ⅱ．CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH2=-41kJ?mol-1
①總反應：CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH=+165kJ?mol-1+165kJ?mol-1．
②已知830℃時，反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=1．在容積不變的密閉容器中，將2molCO與8molH2O加熱到830℃，反應達平衡時CO的轉化率為 80%80%．
③在常壓，600℃條件下，甲烷制備氫氣的總反應中H2平衡產率為82%．若加入適量生石灰后H2的產率可提高到95%，應用化學平衡移動原理解釋原因 加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO2 600℃ CaCO3，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO2 600℃ CaCO3，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高．
（3）科學家研究將CH4、H2O與CH4、CO2聯(lián)合重整制備氫氣：
反應Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH1=+206kJ?mol-1
反應Ⅲ：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH3=+247kJ?mol-1
常壓下，將CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密閉容器中，相同時間不同溫度下測得體系中n（H2）：n（CO）變化如圖2所示．
①已知700℃、NiO催化劑條件下，向反應體系中加入少量O2可增加H2產率，此條件下還原性CO ＞＞H2（填“＞”“＜”或“=”）．
②隨著溫度升高n（H2）：n（CO）變小的原因可能是 溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致n（H2）n（CO）變小溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致n（H2）n（CO）變小．
600
℃
600
℃
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【答案】CH+3H=C+4H；+165kJ?mol-1；80%；加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO2 CaCO3，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高；＞；溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致變小
600
℃
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/17 17:0:4組卷：37引用：4難度：0.6
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，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2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內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行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：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的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率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
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