合成气（CO+H2）可利用甲烷与水蒸气重整反应制得。
（1）已知：①H2（g）+12O2（g）═H2O（g）ΔH1=-242kJ⋅mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）ΔH2=-576kJ⋅mol-1
③CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）ΔH3=-802.6kJ⋅mol-1
则甲烷和水蒸气重整反应：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） ΔH4=+211.4+211.4kJ⋅mol-1。该反应的活化能E1=240.1kJ⋅mol-1，则逆反应的活化能E2=28.728.7kJ⋅mol-1。
（2）重整反应中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n（CH4）：n（H2O）=1：1]如图1所示。
①A点的平衡常数Kp=316（MPa）2316（MPa）2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数），比较A、B、C三点的平衡常数Kp（A）、Kp（B）、Kp（C）由大到小的顺序为 Kp（C）＞Kp（B）＞Kp（A）Kp（C）＞Kp（B）＞Kp（A）。
②压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 p3＞p2＞p1p3＞p2＞p1，理由是 该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率减小该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率减小。
（3）在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O（g）混合气体，且CH4和H2O（g）的物质的量之比为x,相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图2所示。
①比较a、b两点CH4的转化率：a点 ＞＞b点（填“＞”、“＜”或“=”，下同），a点c（CH4） ==b点c[H2O（g）]。
②当x=1时，下列叙述正确的是 CDCD（填字母）。
A．平衡常数K最大
B．CH4的转化率最大
C．氢气的产率最大
D．合成气的浓度最大
1
2
3
16
（
MP
a
）
2
3
16
（
MP
a
）
2
【答案】+211.4；28.7；；Kp（C）＞Kp（B）＞Kp（A）；p3＞p2＞p1；该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率减小；＞；=；CD
3
16
（
MP
a
）
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：6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
