太陽能甲烷-水蒸氣重整制氫過程因具有反應物儲量豐富、成本低、產(chǎn)量高等特點而被廣泛采用。制氫過程中發(fā)生的反應為CH4（g）+H2O（g）?3H2（g）+CO（g）。
（1）已知：幾種化學鍵的鍵能（鍵能為1mol氣態(tài)分子離解成氣態(tài)原子所吸收的能量或氣態(tài)原子形成1mol氣態(tài)分子所釋放的能量）如表。
| 化學鍵 | C-H | O-H | H-H | C≡0 |
| 鍵能/（kJ?mol-1） | 413 | 463 | 436 | 1071 |
+199
+199
kJ?mol-1。（2）加壓使CH4平衡轉(zhuǎn)化率降低，但工業(yè)生產(chǎn)中仍采用較高的壓強，原因可能為
反應速率較快（或提高催化劑的效果）生成物的產(chǎn)量多，有利于搞高經(jīng)濟效益
反應速率較快（或提高催化劑的效果）生成物的產(chǎn)量多，有利于搞高經(jīng)濟效益
（填一條即可，下同），為彌補加壓帶來的不利因素，可采取的措施為 增加H2O（g）濃度（或升高體系的溫度）
增加H2O（g）濃度（或升高體系的溫度）
。（3）T℃下，向2L恒容密閉容器中充入1molCH4（g）和2molH2O（g），發(fā)生上述反應，反應過程中總壓強隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①0～10min內(nèi)，H2的平均反應速率為
0.1125
0.1125
mol?L-1?min-1。②甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為
75
75
%。③Kp為用平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)（分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)），則T℃下該反應的平衡常數(shù)Kp為
12.15
12.15
（MPa）2。④平衡后保持溫度和容積不變，再向容器中充入0.25molCH4（g）和0.25molH2（g），此時v正
＞
＞
（填“＞”、“＜”或“=”）v逆。【答案】+199；反應速率較快（或提高催化劑的效果）生成物的產(chǎn)量多，有利于搞高經(jīng)濟效益；增加H2O（g）濃度（或升高體系的溫度）；0.1125；75；12.15；＞
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/28 0:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
相似題
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應）
（1）反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應，初始壓強為P，一段時間達到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應，反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學家使用電化學的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的極。
②陽極電極反應式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個競爭反應化學方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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