太阳能甲烷-水蒸气重整制氢过程因具有反应物储量丰富、成本低、产量高等特点而被广泛采用。制氢过程中发生的反应为CH4（g）+H2O（g）⇌3H2（g）+CO（g）。
（1）已知：几种化学键的键能（键能为1mol气态分子离解成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol气态分子所释放的能量）如表。
| 化学键 | C-H | O-H | H-H | C≡0 |
| 键能/（kJ•mol-1） | 413 | 463 | 436 | 1071 |
+199
+199
kJ•mol-1。（2）加压使CH4平衡转化率降低，但工业生产中仍采用较高的压强，原因可能为
反应速率较快（或提高催化剂的效果）生成物的产量多，有利于搞高经济效益
反应速率较快（或提高催化剂的效果）生成物的产量多，有利于搞高经济效益
（填一条即可，下同），为弥补加压带来的不利因素，可采取的措施为 增加H2O（g）浓度（或升高体系的温度）
增加H2O（g）浓度（或升高体系的温度）
。（3）T℃下，向2L恒容密闭容器中充入1molCH4（g）和2molH2O（g），发生上述反应，反应过程中总压强随时间的变化关系如图所示。
①0～10min内，H2的平均反应速率为
0.1125
0.1125
mol•L-1•min-1。②甲烷的平衡转化率为
75
75
%。③Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数（分压=总压×物质的量分数），则T℃下该反应的平衡常数Kp为
12.15
12.15
（MPa）2。④平衡后保持温度和容积不变，再向容器中充入0.25molCH4（g）和0.25molH2（g），此时v正
＞
＞
（填“＞”、“＜”或“=”）v逆。【答案】+199；反应速率较快（或提高催化剂的效果）生成物的产量多，有利于搞高经济效益；增加H2O（g）浓度（或升高体系的温度）；0.1125；75；12.15；＞
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/28 0:0:2组卷：19引用：1难度：0.5
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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
