甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：
| 反應過程 | 化學方程式 | 焓變△H（kJ/mol） | 活化能Ea（kJ/mol） |
| 甲烷氧化 | CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） | -802.6 | 125.6 |
| CH4（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g） | -322.0 | 172.5 | |
| 蒸汽重整 | CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） | 206.2 | 240.1 |
| CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g） | 165.0 | 243.9 |
（1）反應CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H=
-41.2
-41.2
kJ/mol.（2）在初始階段，甲烷蒸汽重整的反應速率
小于
小于
甲烷氧化的反應速率（填大于、小于或等于）．（3）對于氣相反應，用某組分（B）的平衡壓強（PB）代替物質(zhì)的量濃度（cB）也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的KP=
p
3
（
H
2
）
?
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
p
3
（
H
2
）
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P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進之處在于
放熱的甲烷氧化反應為吸熱的蒸氣重整提供能量
放熱的甲烷氧化反應為吸熱的蒸氣重整提供能量
．（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分數(shù)的影響如圖1、圖2：
①若要達到H2物質(zhì)的量分數(shù)＞65%、CO的物質(zhì)的量分數(shù)＜10%，以下條件中最合適的是
B
B
．A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.5MPa
②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分數(shù)隨反應時間（從常溫進料開始計時）的變化趨勢示意圖（如圖3）：
（6）如果進料中氧氣量過大，最終導致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低，原因是
導致生成的氫氣和氧氣反應
導致生成的氫氣和氧氣反應
．【答案】-41.2；小于；；增大；放熱的甲烷氧化反應為吸熱的蒸氣重整提供能量；B；導致生成的氫氣和氧氣反應
p
3
（
H
2
）
?
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：447引用：5難度：0.5
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3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5