甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。
（1）甲烷水蒸气催化重整发生如下反应：
i.CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH═+206kJ/mol
ii.CH4（g）+2H2O（g）⇌CO2（g）+4H2（g）ΔH═+165kJ/mol
把甲烷和水蒸气按物质的量之比1：3通入反应器中，其它条件不变，在不同温度下探究CaO对平衡时干燥出口气中H2物质的量分数的影响，结果如图：
①反应i平衡常数：K（500℃） 小于小于K（700℃）（填“大于”、“等于”或“小于”）。
②在400～600℃范围内，反应器中有CaO能大幅提高H2物质的量分数，原因是 CaO+CO2═CaCO3CaO+CO2═CaCO3（用化学方程式表示）；600℃后，随温度升高，氢气的物质的量分数逐渐降低，主要原因是 BB（填标号）。
A．催化剂活性降低
B．体系中CO2浓度增大
C．反应i和ii平衡向右移动
③某温度下，在体积为1L的容器中加入1molCH4、3mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时CH4的总转化率为80%，CO的浓度为0.2mol/L。H2的平衡浓度为 3.0mol/L3.0mol/L；反应ii的平衡常数为 94.994.9mol2/L2（保留一位小数）。
（2）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。正极区发生的电极反应 O2+4e-═2O2-O2+4e-═2O2-；电路中转移0.2mol电子时，消耗氧气的质量为 1.61.6g。
【考点】化学平衡的计算；原电池与电解池的综合．
【答案】小于；CaO+CO2═CaCO3；B；3.0mol/L；94.9；O2+4e-═2O2-；1.6
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：23引用：3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
