一定条件下，向容器中同时通入甲烷、氧气和水蒸气三种气体，发生的化学反应有：
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H（kJ•mol-1） | 活化能Ea（kJ•mol-1） |
| 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） | 158.6 | 243.9 |
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-284.3kJ/mol
1
2
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-284.3kJ/mol
。1
2
（2）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率，原因可能是
重整反应活化能高（或开始时重整反应物浓度低；或开始时体系不能提供重整所需的热能等）
重整反应活化能高（或开始时重整反应物浓度低；或开始时体系不能提供重整所需的热能等）
。（3）恒温恒压体系（温度为T，压强为p），反应CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） 达到平衡时，各气体的物质的量均为1mol,用某气体组分（B）的平衡分压（分压=总压×物质的量分数）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作Kp）。则：
①平衡常数Kp=
1
16
P
2
1
16
P
2
②再向容器中瞬时同时充入1mol CH4、1mol H2O、1mol CO、3mol H2，此时v（正）
＜
＜
v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）③恒温恒容条件下，将CH4、H2O、CO、H2按照体积比1：1：3：1投料，能判断反应CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） 达到平衡状态的是
CDE
CDE
。A．密度保持不变
B．CO体积分数保持不变
C．平均摩尔质量保持不变
D．c（CO）和c（H2）的比保持不变
E．2mol O-H断裂的同时，有3molH-H断裂
（4）向绝热恒容密闭容器中通入 CH4和O2使反应CH4（g）+O2（g）⇌CO2（g）+2H2（g） 达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图1所示。图中c点反应是否达到平衡，说明理由
c点不是平衡点，因为达到平衡后，正反应速率不会随着时间变化而变化
c点不是平衡点，因为达到平衡后，正反应速率不会随着时间变化而变化
。
（5）利用重整反应CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g），设计一种熔融碳酸盐燃料电池，原理示意图如图2所示，电极B上发生的电极反应为
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-
。【考点】化学平衡的计算．
【答案】H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-284.3kJ/mol；重整反应活化能高（或开始时重整反应物浓度低；或开始时体系不能提供重整所需的热能等）；；＜；CDE；c点不是平衡点，因为达到平衡后，正反应速率不会随着时间变化而变化；O2+2CO2+4e-=2CO32-
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1
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P
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：142引用：3难度：0.4
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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
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