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)ⅰ．CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH1=+206kJ?mol-1；
反應(yīng)ⅱ．CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH2=+165 kJ?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)達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為 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 不是不是（填“是”或“不是”）化學平衡狀態(tài)，CH4的轉(zhuǎn)化率：c點＞b點，原因是 兩點均未達到化學平衡狀態(tài)，從b點到c點，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間CH4轉(zhuǎn)化率增大兩點均未達到化學平衡狀態(tài)，從b點到c點，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間CH4轉(zhuǎn)化率增大。
（3）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=（3a+b）3?（a-b）4（1-a）?（1-a-b）?（1+a）2（3a+b）3?（a-b）4（1-a）?（1-a-b）?（1+a）2[寫出含有a、b的計算式；對于反應(yīng)mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），Kx=xp（C）?xq（D）xm（A）?xn（B），x為物質(zhì)的量分數(shù)]。若改變下列條件反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)Kx會變大的是 ADAD（填字母）：
A、升高溫度
B、降低溫度
C、增大壓強（通過縮小反應(yīng)體積）
D、減小壓強（通過擴大反應(yīng)體積）
E、使用催化劑
（
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
）
【答案】+41；增大H2濃度，將CO或H2O從體系中移出；3：2；不是；兩點均未達到化學平衡狀態(tài)，從b點到c點，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時間CH4轉(zhuǎn)化率增大；；AD
（
3
a
+
b
）
3
?
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
?
（
1
-
a
-
b
）
?
（
1
+
a
）
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/10/5 0:0:1組卷：24引用：1難度：0.5
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1．反應(yīng) 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(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：59引用：6難度：0.6 -
2．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(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，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行計算）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(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 -
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
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