氫氣既是一種優(yōu)質(zhì)的能源，又是一種重要化工原料，高純氫的制備是目前的研究熱點。
（1）甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：
CH₄（g）+2H₂O（g）

催化劑

△

CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0kJ?mol^-1。
已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)過程：
Ⅰ．CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H₁=+206.4kJ?mol^-1
Ⅱ．CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₂

化學(xué)鍵	H-H	O-H	C-H	C≡O(shè)
鍵能E/（kJ?mol-1）	436	465	a	1076

根據(jù)上述信息計算：a=

415.1

415.1

、△H₂=

-41.4kJ/mol

-41.4kJ/mol

。
（2）某溫度下，4mol H₂O和1mol CH₄在體積為2L的剛性容器內(nèi)同時發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)，達(dá)平衡時，體系中n（CO）=b mol、n（CO₂）=d mol,則該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K值為

b

（

3

b

+

4

d

）

3

4

（

1

-

b

-

d

）

（

4

-

b

-

2

d

）

b

（

3

b

+

4

d

）

3

4

（

1

-

b

-

d

）

（

4

-

b

-

2

d

）

（用字母表示）。
（3）欲增大CH₄轉(zhuǎn)化為H₂的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有

AC

AC

（填標(biāo)號）。
A．適當(dāng)增大反應(yīng)物投料比：n（H₂O）：n（CH₄）      B．提高壓強(qiáng)      C．分離出CO₂
（4）H₂用于工業(yè)合成氨：N₂+3H₂

催化劑

高溫

、

高壓

2NH₃．將 n（N₂）：n（H₂）=1：3的混合氣體，勻速通過裝有催化劑的反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)器溫度變化與從反應(yīng)器排出氣體中NH₃的體積分?jǐn)?shù)φ（NH₃）關(guān)系如圖，反應(yīng)器溫度升高NH₃的體積分?jǐn)?shù)φ（NH₃）先增大后減小的原因是

溫度低于T₀時反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，氨氣體積分?jǐn)?shù)增大；溫度高于T₀時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度平衡逆向移動，導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)減小

溫度低于T₀時反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，氨氣體積分?jǐn)?shù)增大；溫度高于T₀時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度平衡逆向移動，導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)減小

。

某溫度下，n（N₂）：n（H₂）=1：3的混合氣體在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始?xì)怏w總壓為2×10⁷Pa,平衡時總壓為開始的90%，則H₂的轉(zhuǎn)化率為

20%；

20%；

，氣體分壓（p_分）=氣體總壓（p_總）×體積分?jǐn)?shù)，用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作K_p），此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K_p=

（

2

×

1

0

6

）

2

（

4

×

1

0

6

）

（

1

.

2

×

1

0

7

）

3

（

2

×

1

0

6

）

2

（

4

×

1

0

6

）

（

1

.

2

×

1

0

7

）

3

（分壓列計算式、不化簡）。