合成气（CO+H2）在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
（1）煤化工中生产合成气的反应为：C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）ΔH=+131.5kJ•mol-1。
①该反应的平衡常数表达式为 K=c（H2）×c（CO）c（H2O）K=c（H2）×c（CO）c（H2O），该反应在 高温高温（填高温或低温）自发进行。
②在恒温恒容下，同时放入C（s）、H2O（g）、CO（g）、H2（g）四种物质，下列事实能够说明反应C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）已达到平衡的是 ACDACD。
A.反应体系中，混合气体的密度不再改变
B.反应体系中，CO和H2的体积分数相等
C.反应体系中，当有2molH-O键断裂的同时有1molH-H键形成
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
（2）天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4（g）+O2（g）⇌2CO（g）+4H2（g）ΔH=akJ•mol-1。在恒容容器中按物质的量之比1：2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示：
①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线 
。
②现有实验测得反应2CH4（g）+O2（g）⇌2CO（g）+4H2（g）在750℃下，以不同碳氧比[n（CH4）n（O2）]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性，所测数据如表所示。（已知：选择性=目标产物的产率反应原料的转化率）
c
（
H
2
）
×
c
（
CO
）
c
（
H
2
O
）
c
（
H
2
）
×
c
（
CO
）
c
（
H
2
O
）
n
（
CH
4
）
n
（
O
2
）
目标产物的产率
反应原料的转化率
| 碳氧比[ n （ CH 4 ） n （ O 2 ） |
1：0.25 | 1：0.5 | 1：1 | 1：1.25 |
| CH4转化率 | 0.40 | 0.88 | 0.98 | 0.99 |
| H2选择性 | 0.98 | 0.93 | 0.67 | 0.40 |
| CO选择性 | 0.99 | 0.94 | 0.65 | 0.32 |
n
（
CH
4
）
n
（
O
2
）
1：0.5
1：0.5
。假设按碳氧比n（CH4）：n（O2）=1：1投料，反应容器的体积为VL，通入CH4和O2各amol,请列式表示平衡时容器内H2的浓度（用a、v的代数式表示） 2
a
×
0
.
98
×
0
.
67
V
2
a
×
0
.
98
×
0
.
67
V
（3）煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液，（电极材料为惰性电极），当KOH全部转化为KHCO3，停止放电，写出负极的电极反应式
CH3OH-6e-+7OH-═+5H2O
HCO
-
3
CH3OH-6e-+7OH-═+5H2O
。HCO
-
3
【答案】K=；高温；ACD；；1：0.5；mol/L；CH3OH-6e-+7OH-═+5H2O
c
（
H
2
）
×
c
（
CO
）
c
（
H
2
O
）
；1：0.5；2
a
×
0
.
98
×
0
.
67
V
HCO
-
3
【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：2024/6/27 10:35:59组卷：82引用：2难度：0.5
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
