我國天然氣儲存量豐富，可用于合成水煤氣，反應(yīng)為：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）已知溫度、壓強和水碳比n（H2O）n（CH4）對甲烷平衡含量[φ （CH4）]的影響如圖：
（1）工業(yè)上選擇高溫條件，理由是其他條件不變，升高溫度、反應(yīng)速率快，升高溫度，φ（CH4）減小，平衡正向移動，產(chǎn)率高其他條件不變，升高溫度、反應(yīng)速率快，升高溫度，φ（CH4）減小，平衡正向移動，產(chǎn)率高。
（2）已知：在700℃，1MPa時，1mol CH4與1mol H2O在2L的密閉容器中反應(yīng)，6min達到平衡，此時CH4的轉(zhuǎn)化率為80%，則0-6min H2的平均反應(yīng)速率為v（H2）=0.2mol/L?min-10.2mol/L?min-1。假設(shè)反應(yīng)開始時容器內(nèi)氣體總壓強為p0，則平衡時氣體的總壓強p=1.8p01.8p0（結(jié)果用p0的代數(shù)式表示）
（3）在恒壓下，平衡時CH4的體積分數(shù)與Z（水碳比n（H2O）n（CH4））和T（溫度）的關(guān)系如圖所示，圖中三條線Z的大小關(guān)系為b＞3＞ab＞3＞a （填a、b與3的大小關(guān)系）。溫度不變時，圖中X點對應(yīng)的平衡在加壓后φ （CH4）增大增大 （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（4）為了提高甲烷的轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強外，還可以采取的措施有增加水碳比（增加水蒸氣的投料）增加水碳比（增加水蒸氣的投料）。
（5）在700℃時，反應(yīng)達到平衡后再向其中加入1.0 mol CH4、1.0 mol H2O、1.0 mol CO和1.0 mol H2，此時的v正＞＞ v逆 （填“＞”“＜”或“=”），理由是Qc＜KQc＜K。
n
（
H
2
O
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
O
）
n
（
C
H
4
）
【答案】其他條件不變，升高溫度、反應(yīng)速率快，升高溫度，φ（CH4）減小，平衡正向移動，產(chǎn)率高；0.2mol/L?min-1；1.8p0；b＞3＞a；增大；增加水碳比（增加水蒸氣的投料）；＞；Qc＜K
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：4引用：1難度：0.8
相似題
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1．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
2．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3