工業(yè)上,利用天然氣制得的氫氣稱為藍氫:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)上述反應中各物質化學鍵變化與能量關系如圖:
則CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)是 吸熱吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)一定溫度下,向一恒容密閉容器中一入定量CH4(g)和H2O(g),發(fā)生上述反應。實驗測得速率方程:v正=k正c(CH4)c(H2O),v逆=k逆(CO)c3(H2)(k正、k逆為正、逆反應速率常數(shù),只與溫度、催化劑、固體表面積有關,與濃度無關)。
①他條件不變,升高溫度.k正增大增大(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);加入催化劑,v逆增大增大。
②達到平衡時,c(CO)?c3(H2)c(CH4)?c(H2O)=K正K逆K正K逆(用含k正、k逆的代數(shù)式表示)。
(3)向一體積為2L的恒容密閉容器中充入2molCH4(g)和2molH2O(g),發(fā)生上述反應。測得CH4(g)的轉化率與時間(t)、溫度(T)的關系如圖所示。
①T2>>(填“>”、“<”或“=”)T1。
②a點時,c(CO)?c3(H2)c(CH4)?c(H2O)=1.921.92(mol?L-1)2。
(4)天然氣酸性燃料電池的能量轉化率較高。電池反應為CH4+2O2=CO2+2H2O,該電池放電時,負極的電極反應式為 CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。
c
(
CO
)
?
c
3
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
?
c
(
H
2
O
)
K
正
K
逆
K
正
K
逆
c
(
CO
)
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c
3
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H
2
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c
(
C
H
4
)
?
c
(
H
2
O
)
【答案】吸熱;增大;增大;;>;1.92;CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+
K
正
K
逆
【解答】
【點評】
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