天然气水蒸汽重整法是工业上生产氢气的重要方法，反应在 400℃以上进行。l 00kPa 时...

天然气水蒸汽重整法是工业上生产氢气的重要方法，反应在 400℃以上进行。l 00kPa 时，在反应容器中通入甲烷与为水蒸汽体积比为1 : 5的混合气体，发生下表反应。

请回答下列下列问题：

（1）上表中数据 a=__________; b= ___________　　 。

（2）对于反应②，既能加快反应又能提高CH4转化率的措施是_____________。

A.升温　　 B.加催化剂　　 C.加压　　 D.吸收CO2

（3）下列情况能说明容器中各反应均达到平衡的是___________。

A.体系中H2O与CH4物质的量之比不再变化

B.体系中H2的体积分数保持不变

C.生成n 个CO2的同时消耗2n个H2O

D. v正(CO)= v逆(H2)

（4）工业重整制氢中，因副反应产生碳会影响催化效率，需要避免温度过高以减少积碳。该体系中产生碳的反应方程式为 _______________。

（5）平衡时升温，CO含量将_________（选填“增大”或“减小”)。

（6）一定温度下 ，平衡时测得体系中 CO2和H2的物质的量浓度分别是0.75mo l/L、4.80mol/L , 则此时体系中CO 物质的量浓度是_______ mol/L。

（7）改变上述平衡体系的温度，平衡时H2O与CH4物质的量之比[］值也会随着改变，在图中画出其变化趋势。________________

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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：

CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　 △H＝+165.0kJ·mol－1

已知反应器中存在如下反应过程：

I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　 △H1＝+206.4kJ·mol－1

II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 △H2

根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。

（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。

（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。

A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)

B.提高压强

C.分离出CO2

（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。

某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。

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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：

CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　 △H＝+165.0kJ·mol－1

已知反应器中存在如下反应过程：

I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　 △H1＝+206.4kJ·mol－1

II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 △H2

根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。

（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。

（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。

A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)

B.提高压强

C.分离出CO2

（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。

某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。

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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：

CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　 △H＝+165.0kJ·mol－1

已知反应器中存在如下反应过程：

I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　 △H1＝+206.4kJ·mol－1

II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 △H2

根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。

（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。

（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。

A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)

B.提高压强

C.分离出CO2

（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。

某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。

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Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。

（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。　　　　　　　　

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________。　　　　　　　　

②3min时改变的反应条件是__________________（只填一种条件的改变即可）。

（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。

Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O 　 HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________。

（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________。

（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。

（1）工业上制取有多种方法，如：

①

②

③

甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为和，其物质的量之比为4：1，则该反应的热化学方程式为________。

（2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应：。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。

①左图中初始充入量由大到小的是________。

②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”，理由是________。

③若保持温度不变，在时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。

④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”，负极的电极反应式为________。

（3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

。在某温度下，向容积为2L的恒容容器中加入环己烷，平衡时体系中压强为，苯的物质的量为，则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。

（1）工业上制取有多种方法，如：

①

②

③

甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为和，其物质的量之比为4：1，则该反应的热化学方程式为________。

（2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应：。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。

①左图中初始充入量由大到小的是________。

②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”，理由是________。

③若保持温度不变，在时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。

④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”，负极的电极反应式为________。

（3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

。在某温度下，向容积为2L的恒容容器中加入环己烷，平衡时体系中压强为，苯的物质的量为，则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数

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甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题：

（1）已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　　 ∆H1=-890.3kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)=CO(g)　　　 ∆H2=-283.0kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O(l)　　　 ∆H3=-285.8kJ•mol-1

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　　 ∆H4=-41.0kJ•mol-1

则甲烷水蒸气重整反应的△H=__kJ·mol-1。

（2）通过计算机模拟实验，对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下，不同水碳比(1~10)进行了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

①H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是平衡温度一定时，__；其原因是__。

②据模拟实验可知，平衡温度为900℃，水碳比为1.0时，H2的物质的量分数为0.6，CH4的转化率为__，其压强平衡常数为__；反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2)，此时反应速率=__(已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k为速率常数)。

（3）厌氧细菌可将葡萄糖转化为CH4和H2，pH为5.5时不同热预处理温度和时间下的甲烷和氢气的产率如图所示，若要提高H2的产率，最佳温度为__；与甲烷水蒸气重整制氢相比其优点有__(至少写两点)。

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甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题：

（1）已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　　 ∆H1=-890.3kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)=CO(g)　　　 ∆H2=-283.0kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O(l)　　　 ∆H3=-285.8kJ•mol-1

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　　 ∆H4=-41.0kJ•mol-1

则甲烷水蒸气重整反应的△H=__kJ·mol-1。

（2）通过计算机模拟实验，对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下，不同水碳比(1~10)进行了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

①H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是平衡温度一定时，__；其原因是__。

②据模拟实验可知，平衡温度为900℃，水碳比为1.0时，H2的物质的量分数为0.6，CH4的转化率为__，其压强平衡常数为__；反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2)，此时反应速率=__(已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k为速率常数)。

（3）厌氧细菌可将葡萄糖转化为CH4和H2，pH为5.5时不同热预处理温度和时间下的甲烷和氢气的产率如图所示，若要提高H2的产率，最佳温度为__；与甲烷水蒸气重整制氢相比其优点有__(至少写两点)。

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甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。回答下列问题：

（1）已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　　　　 ΔH1=-890.3kJ·mol-1

CO(g)＋0.5O2(g)=CO2(g)　　　　　 ΔH2=-283.0kJ·mol-1

H2(g)＋0.5O2(g)=H2O(l)　　　　　 ΔH3=-285.8kJ·mol-1

CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　　　　 ΔH4=-41.0kJ·mol-1

则甲烷水蒸气重整反应的ΔH=_____kJ·mol-1。

（2）通过计算机模拟实验，对400～1200℃、操作压强为0.1MPa条件下，不同水碳比（1～10）进行了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

①温度一定时，H2的物质的量分数与水碳比（1～10）的关系是_____，产生该结论的原因是_____。

②据模拟实验可知，平衡温度为900℃，水碳比为1.0时，H2的物质的量分数为0.6，CH4的转化率为_____，其压强平衡常数为_____；反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2)，此时反应速率v=_____。

（已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k为速率常数）。

（3）厌氧细菌可将葡萄糖转化为CH4和H2，pH为5.5时不同热预处理温度和时间下的甲烷和氢气的产率如图所示，若要提高H2的产率，最佳温度为_____。

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