氫氣是一種理想的二次能源，在石油化工、冶金工業、治療疾病、航空航天等方面有著廣泛的應用．以甲醇、甲酸為原料制取高純度的H2是清潔能源的重要研究方向．回答下列問題：
（1）甲醇水蒸氣重整制氫主要發生以下兩個反應．
主反應：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）ΔH=+49kJ?mol-1
副反應：H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH=+40kJ?mol-1
①甲醇在催化劑作用下裂解可得到H2和CO，反應的熱化學方程式為 CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）ΔH=+89kJ/molCH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）ΔH=+89kJ/mol；既能加快主反應的反應速率又能提高CH3OH平衡轉化率的一種措施是 升高溫度或增大水蒸氣濃度升高溫度或增大水蒸氣濃度．
②某溫度下，將n（H2O）：n（CH3OH）=1：1的原料氣分別充入密閉容器中（忽略副反應），設恒容條件下甲醇平衡時的轉化率為α1，恒壓條件下甲醇平衡時的轉化率為α2，則α1＞＞α2（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）工業上常用CH4與水蒸氣在一定條件下反應來制取H2，其反應原理為：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH=+203kJ?mol-1，在容積為3L的密閉容器中通入物質的量均為3mol的CH4和水蒸氣，在一定條件下發生上述反應，測得平衡時H2的體積分數與溫度及壓強的關系如圖所示．
壓強為p1時，在N點：v正＞＞（填“＞”“＜”或“=”）v逆，N點對應溫度下該反應的平衡常數K=4848mol2?L-2．
（3）HCOOH催化釋氫．在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應機理如圖所示．
①HCOOD催化釋氫反應除生成HD外，還生成 CO2CO2（填化學式）．
②研究發現：其他條件不變時，HCOOK替代一部分HCOOH，催化釋氫的速率增大，根據圖示反應機理解釋其可能的原因是 HCOOH是弱電解質，HCOOK是強電解質，用部分HOOK代替HCOOH，導致HCOO-濃度增大HCOOH是弱電解質，HCOOK是強電解質，用部分HOOK代替HCOOH，導致HCOO-濃度增大．
【答案】CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）ΔH=+89kJ/mol；升高溫度或增大水蒸氣濃度；＞；＞；48；CO2；HCOOH是弱電解質，HCOOK是強電解質，用部分HOOK代替HCOOH，導致HCOO-濃度增大
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/6/27 10:35:59組卷：15引用：1難度：0.5
相似題
-
1．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 -
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 -
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