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甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。反应如下：
反应ⅰ．CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH1=+206kJ•mol-1；
反应ⅱ．CH4（g）+2H2O（g）⇌CO2（g）+4H2（g）ΔH2=+165kJ•mol-1；
回答下列问题：
（1）反应ⅲ．CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的ΔH3=+41+41kJ⋅mol-1；若在一定温度下的容积固定的密闭容器中进行该反应，则可以提高CO2平衡转化率的措施有 增大H2浓度、将CO或H2O从体系中移出增大H2浓度、将CO或H2O从体系中移出（写出一条即可）。
（2）对于反应ⅰ，向体积为2L的恒容密闭容器中，按n（H2O）：n（CH4）=1：1投料。
①若在恒温条件下，反应达到平衡时CH4的转化率为50%，则平衡时容器内的压强与起始压强之比为 3：23：2（最简单整数比）。
②其他条件相同时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应相同时间，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点 不是不是（填“是”或“不是”）化学平衡状态，CH4的转化率：c点＞b点，原因是 温度升高，反应速率加快，相同时间，反应正向进行的程度增大，CH4的转化率增大温度升高，反应速率加快，相同时间，反应正向进行的程度增大，CH4的转化率增大。
（3）某科研小组研究了反应ⅱ的动力学，获得其速率方程v=k[（CH4）]m•[c（H2O）]12，k为速率常数（只受温度影响），m为CH4的反应级数。在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速率如下：
[
c
（
H
2
O
）
]
1
2
| 实验序号 | c（H2O）/mol⋅L-1 | c（CH4）/mol⋅L-1 | v/mol⋅L-1⋅s-1 |
| 1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
| 2 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
1
1
，当实验2进行到某时刻，测得c（H2O）=0.040mol⋅L-1，则此时的反应速率v=0.0136mol•L-1•s-1
0.0136mol•L-1•s-1
（保留3位有效数字，已知0
.
1
（4）甲烷水蒸气催化重整制备高纯氢只发生反应ⅰ、反应ⅱ。在恒温、恒压条件下，1molCH4（g）和1molH2O（g）反应达平衡时，CH4（g）的转化率为a,CO2（g）的物质的量为bmol,则反应ⅰ的平衡常数Kx=
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
x
p
（
C
）
•
x
q
（
D
）
x
m
（
A
）
•
x
n
（
B
）
【答案】+41；增大H2浓度、将CO或H2O从体系中移出；3：2；不是；温度升高，反应速率加快，相同时间，反应正向进行的程度增大，CH4的转化率增大；1；0.0136mol•L-1•s-1；
（
3
a
+
b
）
3
（
a
-
b
）
4
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
1
+
a
）
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：7引用：2难度：0.5
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发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
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（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 -
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（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
