CH4-CO2重整反應：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g），能夠有效去除大氣中的溫室效應氣體，是實現“碳達峰”、“碳中和”的重要途徑之一。
（1）已知：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）ΔH1=+205.9kJ?mol-1CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH2=-41.2kJ?mol-1
若重整反應的正反應活化能Ea（正）=840kJ?mol-1，則該反應的逆反應活化能Ea（逆）=592.9592.9kJ?mol-1。
（2）往2L恒容密閉容器中，投入2molCH4和2molCO2，僅發生重整反應。在不同溫度下平衡體系中CH4和CO的物質的量分數φ/%隨溫度變化如圖所示：
①n點CH4的物質的量分數為 10%10%。
②m點逆反應速率 ＜＜n點逆反應速率（填“＞”、“＜”、“=”、“無法確定”），理由是 與m點相比n點濃度大且溫度高與m點相比n點濃度大且溫度高。
③T1溫度下該反應的平衡常數Kc=4949mol2?L-2。
（3）經研究發現，在實際工業應用中，發生重整反應的同時，還發生了積炭反應：
CO歧化：2CO（g）═CO2（g）+C（s）ΔH=-172kJ?mol-1CH4裂解：CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH=+75kJ?mol-1
積炭的存在會使催化劑失活。積炭反應中，溫度和壓強與平衡炭量的關系如圖。
圖a圖b
①其中表示溫度和壓強對CH4裂解反應中平衡炭量影響的是圖 aa（填“a”或“b”），理由是 裂解反應為吸熱反應，升溫平衡正向移動炭量增加與a相符裂解反應為吸熱反應，升溫平衡正向移動炭量增加與a相符。
②圖中壓強p1、p2、p3的大小關系是 p3＞p2＞p1p3＞p2＞p1。
③實驗表明，在重整反應過程中積炭主要由CO歧化反應產生。則實際工業應用中，應采用 BB條件為宜。
A.高溫高壓
B.高溫低壓
C.低溫高壓
4
9
4
9
【答案】592.9；10%；＜；與m點相比n點濃度大且溫度高；；a；裂解反應為吸熱反應，升溫平衡正向移動炭量增加與a相符；p3＞p2＞p1；B
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【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：27引用：2難度：0.4
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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），只發生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數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（ ）
發布：2024/12/30 19:30:2組卷：67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，發生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經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．發布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3