甲烷是重要的資源，通過下列過程可實現由甲烷到氫氣的轉化。
（1）500℃時，CH4與H2O重整主要發生下列反應：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）
已知CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）ΔH=-178.8kJ?mol-1。向重整反應體系中加入適量多孔CaO，其優點是 吸收CO2，提高H2的產率，提供熱量吸收CO2，提高H2的產率，提供熱量。
（2）CH4與CO2重整的主要反應的熱化學方程式為
反應I：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）ΔH=+246.5kJ?mol-1
反應II：H2（g）+CO2（g）=CO（g）+H2O（g）ΔH=+41.2kJ?mol-1
反應III：2CO（g）=CO2（g）+C（s）ΔH=-172.5kJ?mol-1
①在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O（g），可減少C（s）的生成，反應3CH4（g）+CO2（g）+2H2O（g）=4CO（g）+8H2（g）的ΔH=+657.1kJ?mol-1+657.1kJ?mol-1。
②1.01×105Pa下，將n起始（CO2）：n起始（CH4）=1：1的混合氣體置于密閉容器中，不同溫度下重整體系中CH4和CO2的平衡轉化率如圖1所示。800℃下CO2平衡轉化率遠大于600℃下CO2平衡轉化率，其原因是 反應Ⅰ和反應Ⅱ的ΔH＞0，高溫下反應的平衡常數大（反應正向進行程度大），CO2的消耗量大，反應Ⅲ的ΔH＜0，高溫下反應的平衡常數小（反應正向進行程度小），CO2的生成量小反應Ⅰ和反應Ⅱ的ΔH＞0，高溫下反應的平衡常數大（反應正向進行程度大），CO2的消耗量大，反應Ⅲ的ΔH＜0，高溫下反應的平衡常數小（反應正向進行程度小），CO2的生成量小。
（3）利用銅-鈰氧化物（xCuO?yCeO2，Ce是活潑金屬）催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化過程中Cu、Ce的化合價均發生變化，可能機理如圖2所示。將n（CO）：n（O2）：n（H2）：n（N2）=1：1：49：49的混合氣體以一定流速通過裝有xCuO?yCeO2催化劑的反應器，CO的轉化率隨溫度變化的曲線如圖3所示。
①Ce基態原子核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2，圖2所示機理的步驟（i）中，元素Cu、Ce化合價發生的變化為 銅的化合價由+2變為+1價，鈰的化合價由+4價變為+3價銅的化合價由+2變為+1價，鈰的化合價由+4價變為+3價。
②當催化氧化溫度超過150℃時，催化劑的催化活性下降，其可能原因是 高溫下，Cu（+2價）或Cu（+1價）被H2還原為金屬Cu高溫下，Cu（+2價）或Cu（+1價）被H2還原為金屬Cu。
【考點】用蓋斯定律進行有關反應熱的計算；化學平衡的影響因素．
【答案】吸收CO2，提高H2的產率，提供熱量；+657.1kJ?mol-1；反應Ⅰ和反應Ⅱ的ΔH＞0，高溫下反應的平衡常數大（反應正向進行程度大），CO2的消耗量大，反應Ⅲ的ΔH＜0，高溫下反應的平衡常數小（反應正向進行程度小），CO2的生成量小；銅的化合價由+2變為+1價，鈰的化合價由+4價變為+3價；高溫下，Cu（+2價）或Cu（+1價）被H2還原為金屬Cu
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：682引用：4難度：0.5
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②利用①中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍．請從以下方面比較化學鍍與電鍍．原理上的不同點：；化學鍍的優點：．發布：2024/11/19 8:0:1組卷：77引用：2難度：0.1 -
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