CH4-CO2重整反应：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g），能够有效去除大气中的温室效应气体，是实现“碳达峰”、“碳中和”的重要途径之一。
（1）已知：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）ΔH1=+205.9kJ⋅mol-1CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH2=-41.2kJ⋅mol-1
若重整反应的正反应活化能Ea（正）=840kJ⋅mol-1，则该反应的逆反应活化能Ea（逆）=592.9592.9kJ⋅mol-1。
（2）往2L恒容密闭容器中，投入2molCH4和2molCO2，仅发生重整反应。在不同温度下平衡体系中CH4和CO的物质的量分数φ/%随温度变化如图所示：
①n点CH4的物质的量分数为 10%10%。
②m点逆反应速率 ＜＜n点逆反应速率（填“＞”、“＜”、“=”、“无法确定”），理由是 与m点相比n点浓度大且温度高与m点相比n点浓度大且温度高。
③T1温度下该反应的平衡常数Kc=4949mol2⋅L-2。
（3）经研究发现，在实际工业应用中，发生重整反应的同时，还发生了积炭反应：
CO歧化：2CO（g）═CO2（g）+C（s）ΔH=-172kJ⋅mol-1CH4裂解：CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH=+75kJ⋅mol-1
积炭的存在会使催化剂失活。积炭反应中，温度和压强与平衡炭量的关系如图。
图a图b
①其中表示温度和压强对CH4裂解反应中平衡炭量影响的是图 aa（填“a”或“b”），理由是 裂解反应为吸热反应，升温平衡正向移动炭量增加与a相符裂解反应为吸热反应，升温平衡正向移动炭量增加与a相符。
②图中压强p1、p2、p3的大小关系是 p3＞p2＞p1p3＞p2＞p1。
③实验表明，在重整反应过程中积炭主要由CO歧化反应产生。则实际工业应用中，应采用 BB条件为宜。
A.高温高压
B.高温低压
C.低温高压
4
9
4
9
【答案】592.9；10%；＜；与m点相比n点浓度大且温度高；；a；裂解反应为吸热反应，升温平衡正向移动炭量增加与a相符；p3＞p2＞p1；B
4
9
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/4/20 14:35:0组卷：27引用：2难度：0.4
相似题
-
1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
2．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
