水煤气变换反应可用于大规模制H2，反应原理如下：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH=-41.2kJ/mol
（1）生产中，欲既提高CO的转化率，又提高反应速率，可采取的一项措施是 提高H2O（g）的浓度提高H2O（g）的浓度；
（2）实验发现其他条件不变，在体系中投入一定量CaO可以增大H2的体积分数，从化学平衡的角度解释原因：CaO可以和产物CO2反应，降低产物的浓度，使平衡正向移动CaO可以和产物CO2反应，降低产物的浓度，使平衡正向移动；
（3）在其他条件相同时，将两种等质量不同粒径的CaO（纳米级和微米级）投入体系中，H2体积分数随时间变化如图所示，其中表示纳米级CaO对H2体积分数产生影响的曲线是 aa（填“a”或“b”），判断理由是 质量相等的纳米级CaO颗粒更细小，表面积更大，与CO2接触更充分，吸收的CO2更多，反应限度更大，H2体积分数更大质量相等的纳米级CaO颗粒更细小，表面积更大，与CO2接触更充分，吸收的CO2更多，反应限度更大，H2体积分数更大．
（4）水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为甲酸基机理，步骤如下：
①H2O*→OH*+H*OsurEal=49kJ⋅mol-1
②CO（g）+OH*OH*+H*Osuf→trans-HCOOH*（l）Ea2=23kJ⋅mol-1
③trans-HCOOH*（l）→cis-HCOOH*Ea3=59kJ⋅mol-1
④cis-HCOOH*→CO2*+H2（g）Ea4=35kJ⋅mol-1
其中控速步骤为 ③③（填方程式代号），用合适的微粒符号补全反应②OH*OH*；
（5）将CaCO3加热至t℃，部分发生分解，达到平衡时Kp=P0kPa.t℃，在一真空密闭容器中加入过量的CaCO3，再充入一定量的H2，加入催化剂使其发生反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）（忽略其他副反应），测得该反应中物质分压如图所示（t时刻前，CO2的分压未给出）：
②A点坐标为（t,P0P0）；
②H2的平衡转化率为 50%50%；
③反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的平衡常数Kp=1010．
【答案】提高H2O（g）的浓度；CaO可以和产物CO2反应，降低产物的浓度，使平衡正向移动；a；质量相等的纳米级CaO颗粒更细小，表面积更大，与CO2接触更充分，吸收的CO2更多，反应限度更大，H2体积分数更大；OH*；③；OH*；P0；50%；10
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/6 4:0:8组卷：37引用：2难度：0.6
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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
