利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为 每次只改变一种条件(X)，其它条件不变，CH4的平衡...

利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为　 每次只改变一种条件(X)，其它条件不变，CH4的平衡转化率随X的变化趋势如图所示。下列说法正确的是　

A.某条件下，若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol/L，= 25%，则K=3

B.X为投料比时，的变化趋势为曲线N

C.X为压强时，的变化趋势为曲线M

D.X为温度时，的变化趋势为曲线N

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析

CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应

在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是

A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化

C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠

D.恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值

高三化学多选题中等难度题查看答案及解析

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______________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2)，这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气，其能量变化如图:

（1）甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______；该反应只有在_____（填“高温”、“低温”或“常温”）才自发进行。

（2）下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____（填字母）。

A.相同条件下，该反应的逆反应更易发生

B.恒温恒容时充入一定量CO2，可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例

C.若反应的高效催化剂为A，则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂

D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar，平衡一定不移动

E.有副反应：H2O+COCO2+H2

（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的关系如图所示。请问a、b两点比较（填“>”、“<”、“=”）；CH4的转化率a点____b点，a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度，氢气的产率a点_____b点。

（4）当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时，温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图，则压强由大到小的排序是_____；当T<450℃和T≥1000℃时，压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。

（5）在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1)，恒温条件下反应建立平衡，测得CH4的转化率为50%，则其平衡常数为_________ 。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2)，这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气，其能量变化如图:

（1）甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______；该反应只有在_____（填“高温”、“低温”或“常温”）才自发进行。

（2）下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____（填字母）。

A.相同条件下，该反应的逆反应更易发生

B.恒温恒容时充入一定量CO2，可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例

C.若反应的高效催化剂为A，则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂

D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar，平衡一定不移动

E.有副反应：H2O+COCO2+H2

（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的关系如图所示。请问a、b两点比较（填“>”、“<”、“=”）；CH4的转化率a点____b点，a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度，氢气的产率a点_____b点。

（4）当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时，温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图，则压强由大到小的排序是_____；当T<450℃和T≥1000℃时，压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。

（5）在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1)，恒温条件下反应建立平衡，测得CH4的转化率为50%，则其平衡常数为_________ 。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。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） 已知：CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式　　　　　　　　　　　　 。

（2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①3—4min之间，化学平衡向___　　 ____反应方向移动（填“正”或“逆”）。

②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）

（3）已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)

②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1_______p2

（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池

①放电时，正极的电极反应式_______________________________________

②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为　　　　　　　　　　　　　　 ____。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2)，CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物。已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3 kJ·mol-1、－285.8 kJ·mol-1和－283.0 kJ·mol-1；18.0 g水蒸气液化时的能量变化为44.0 kJ。　

（1）写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）在一定条件下，向体积固定为2 L的密闭容器中充人0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。3 min时改变条件，反应进行到4 min时，体系中各物质的物质的量如下表所示：

则3～4min之间，平衡向　　 (填“正”或“逆”)反应方向移动，3min时改变的条件是　　　　　　　　 。

（3）已知温度、压强和碳水比对该反应的影响如图所示。

①图1中，两条曲线所示温度的关系:t1　　　　　　 t2(填“>”、“<”或“=”，下同)

②图2中，两条曲线所示碳水比的关系：x1　　 x2

③图3中，两条曲线所示压强的关系：p1　　 p2

（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时，正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

②假设装置中盛装100.0 mL 3.0mol·L-1KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为　　　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

已知CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ·mol−1，则有利于提高CH4平衡转化率的条件是（　　 ）

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

高三化学单选题简单题查看答案及解析

甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，该过程的主要反应是：

CH4（g)+ H2O（g) CO（g) + 3H2（g)　　

其他条件相同，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ）作用下反应相同时间后，体系中CO含量随反应温度的变化如图所示。下列说法正确的是

A．相同条件下，催化剂Ⅱ催化效率更高

B．b点表示上述反应在对应条件下的平衡状态

C．根据图象，无法判断该反应是否为吸热反应

D．该反应平衡常数表达式为K=c（CO)·c3 （H2) /c（CH4)

高三化学选择题困难题查看答案及解析

某课题组利用CO2催化氢化制甲烷，研究发现HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：，镍粉是反应I、II的催化剂。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：

由图可知，当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是(　　 )

A.反应I的速率增加，反应II的速率不变

B.反应I的速率不变，反应II的速率增加。

C.反应I、II的速率均增加，且反应I的速率增加得快

D.反应I、II的速率均增加，且反应II的速率增加得快

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