利用天然气制氢称为“蓝氢”。化学原理如下：
Ⅰ．CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）ΔH1=+247.3kJ⋅mol-1
Ⅱ．CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH2=+206.1kJ⋅mol-1
Ⅲ．CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH3
（1）ΔH3=-41.2-41.2kJ⋅mol-1。
（2）一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1molCH4（g）和2molH2O（g），若仅发生反应Ⅱ和Ⅲ，下列说法正确的是 BB（填字母）。
A．充入惰性气体，反应Ⅱ平衡向右移动
B．平衡后升高温度，反应速率增大
C．平衡时H2的体积分数可能大于80%
（3）为了探究浓度对平衡的影响，某研究小组设计选择性膜反应器（如图所示）。
已知：仅发生反应Ⅰ且在反应区内进行，膜可以对产物进行选择性释放。反应区内通过控制使压强恒定为100kPa。反应开始时，投料均为1molCH4（g）和1molCO2（g）。膜反应器1中0～80s内H2的平均渗透速率为5.0×10-3mol⋅s-1。膜反应器2中H2的平均渗透速率不小于膜反应器1。反应区内的部分实验数据如下表（温度相同且保持不变）。请填写下表中空格：
| 反应器示意图 | 无膜反应器 | 膜反应器1 | 膜反应器2 |
 |
 |
||
| 物质 | CO2 | H2 | |
| 80s达平衡后的物质的量/mol | 0.6 | ② 0.6 0.6 |
|
| CH4平衡转化率/% | ①α1= 40 40 % |
③α2 ＜ ＜ α3（填“＞”“＜”或“=”） |
（
5
-
3
a
+
b
）
b
（
3
-
a
-
b
）
（
a
-
b
）
（
5
-
3
a
+
b
）
b
（
3
-
a
-
b
）
（
a
-
b
）
【答案】-41.2；B；0.6；40；＜；
（
5
-
3
a
+
b
）
b
（
3
-
a
-
b
）
（
a
-
b
）
【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：30引用：1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
