煤、石油等传统能源使用时污染严重，且日渐枯竭，科学家们寻找其他清洁能源作为替代品，其中甲烷的开发利用成为一个热点。以下是甲烷水蒸气重整的应用：
已知：甲烷水蒸气重整原理CH4（g）+2H2O（g）⇌CO2（g）+4H2（g） ΔH3=+165kJ/mol。
（1）向恒容容器中加入1molCH4和2molH2O，在恒定的温度，初始压强aMPa下进行反应。
①当分离出0.8molH2时，分离比η=0.20.2（分离比η=n（H2）4n（CH4），实际H2分离量与CH4完全转化时得到的H2量的比例，体现H2分离的程度）。
②如图是甲烷平衡转化率与温度、H2分离比的关系，其中η1、η2、η3的由大到小的关系是 η3＞η2＞η1η3＞η2＞η1。
③η3=0.25时，A点气体的总压p（总） ==aMPa（填“＞”、“=”、“＜”）；H2的分压p（H2）=a3a3MPa；平衡常数Kp=a29a29（MPa）2。
（2）从反应体系中分离出H2、CO2需要消耗能量（分离能耗），不同分离方式需要的分离能耗与甲烷平衡转化率的关系如图2所示，在提供相同的分离能量时，哪种分离方式更有利于提高甲烷平衡转化率 双分离H2和CO2双分离H2和CO2。
n
（
H
2
）
4
n
（
C
H
4
）
a
3
a
3
a
2
9
a
2
9
【答案】0.2；η3＞η2＞η1；=；；；双分离H2和CO2
a
3
a
2
9
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：39引用：1难度：0.5
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1．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 -
2．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 -
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
