甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△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）反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H=
-41.2
-41.2
kJ/mol.（2）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率
小于
小于
甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）．（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP），则反应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
）
•
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
•
P
（
H
2
O
）
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于
放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量
放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量
．（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如图1、图2：
①若要达到H2物质的量分数＞65%、CO的物质的量分数＜10%，以下条件中最合适的是
B
B
．A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.5MPa
②画出600℃，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图（如图3）：
（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是
导致生成的氢气和氧气反应
导致生成的氢气和氧气反应
．【答案】-41.2；小于；；增大；放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量；B；导致生成的氢气和氧气反应
p
3
（
H
2
）
•
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
•
P
（
H
2
O
）
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：447引用：5难度：0.5
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（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下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
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
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