氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程...

氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下：

下列说法不正确的是

A．当反应①中v(CH₄)_正=v(CO)_逆时，表明该反应达平衡状态

B．其他条件不变时，增大体系压强，反应①、②中甲烷的转化率均减小

C．使用高效催化剂可以加快反应速率，同时提高CH₄的转化率

D．同一容器内同时发生反应①与②时，容器内温度可能保持不变

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下：

①CH4(g)＋O2(g)CO(g)＋2H2(g)　ΔH<0

②CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0

下列说法不正确的是(　　)

A．当反应①中v(CH4)正＝v(CO)逆时，表明该反应达平衡状态

B．其他条件不变时，增大体系压强，反应①、②中甲烷的转化率均减小

C．使用高效催化剂可以加快反应速率，同时提高CH4的转化率

D．同一容器内同时发生反应①与②时，容器内温度可能保持不变

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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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（1）用甲烷制氢是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:

CH₄(g)+1/2O₂(g)  CO(g)+2H₂(g)；△H= －36kJ/mol……… ①

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)；△H= +216kJ/mol…………②

①下列说法正确的是____________

A．2H₂O(l)=2H₂(g)+O₂(g) △H=+504kJ/mol

B．当反应①中υ(CH₄)_正=υ(CO)_正时，表明该反应达平衡状态

C．其它条件不变时，增大体系压强，反应①②中甲烷的转化率均增大

D．为维持恒定温度（不考虑热量损失），某反应器中同时发生反应①与②时，消耗甲

烷的物质的量之比为6∶1

②某温度下，在100L反应器中充入甲烷和水蒸汽的物质的量分别为100mol和300mol时，假定只发生反应CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)。当甲烷的转化率为0.5时，此时平衡常数为_______

（2）发蓝液是由NaNO₃、NaNO₂及NaOH配成的，在加热条件下，通过三步反应使铁表面生成一层致密的Fe₃O₄：

3Fe+NaNO₂+5NaOH3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑…………①；

8Fe+3NaNO₃+5NaOH+2H₂O4Na₂Fe₂O₄+3NH₃↑……②；

以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反应的方程式并配平：__________________

高三化学填空题困难题查看答案及解析

氢气是热量高、无污染的燃料，天然气储量丰富是理想的制氢原料，研究甲烷制氢具有重要的理论和现实意义。

（1）甲烷水蒸气重整制氢：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H1=+216kJ•mol-1，温度1200k，压强0.2Mpa，水碳起始物质的量之比3:1，达到平衡时氢气的物质的量分数为0.3,甲烷转化率为____，Kp=____（Mpa）2 。理论上近似水碳比为____，氢气的物质的量分数将达到最大。　　

（2）①将甲烷水蒸气重整和甲烷氧化重整两种方法结合，理论上按照空气、甲烷、水蒸气约15:7：1体积比进料（空气中氧气体积分数约为0.2），可以实现反应器中能量自给（不需要补充热量）。

甲烷氧化重整制氢：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g） △H2=____kJ•mol-1

②实际生产中，空气、甲烷、水蒸气按照约1:1:2体积比进料，增加水蒸气的作用是____，还能发生____（用化学方程式表示）反应，从而获得更多的氢气。

（3）甲烷水蒸气重整过程中，温度1000K,原料气以57.6Kg•h-1通入容积为1L镍基催化反应器中，2-5s甲烷质量分数由7.32%变为5.32%，用甲烷表示2-5s的反应速率为____mol•min-1 ,随着反应的进行反应速率会急速下降，可能的原因是甲烷等高温不稳定，造成____。有人提出将甲烷水蒸气重整和甲烷氧化重整两种方法结合则能解决这个问题，原因是____。

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氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料，根据以下两种制氢方法，完成下列问题：

（1）方法一:H2S热分解法，反应式为：2H2S(g)2H2(g) + S(g) △H，在恒容密闭容器中，测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L)，测定结果见图1，其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H ______0(填“>”“<”或“=”）。

②若985 ℃时，反应经t min达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则tmin内反应速率v(H2)=________(用含c、t的代数式表示）。

③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a接近的原因: _______________。

（2）方法二:以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下：

I．C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131．6kJ/mol

II.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol

III.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)△H=-178．3kJ/mol

①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+2H2(g)的△H =________(保留到小数点后面1位)；若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数，该反应的平衡常数k=_________(用K1、K2、K3表示）。

② 对于可逆反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s) + 2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是___________。（填字母编号）

A．适当的降低体系的温度 　　　　 B．压缩容器的体积

C．用特殊材料吸收氢气 　　　　　　 D．增加CaO的量

③ 图2为反应I在一定温度下，平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时，测得c( H2O) = 2c(H2)= 2c(CO) = 2 mol/L，试根据H2O的体积百分含量变化曲线，补充完整 CO的变化曲线示意图。

高三化学简答题极难题查看答案及解析

氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料，根据以下两种制氢方法，完成下列问题：

（1）方法一：H2S热分解法，反应式为：H2S (g) H2 (g)+S(g)　 △H，在恒容密闭容器中，测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L)，测定结果见图1，其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H___________0（填“>”“<”或“=”）。

②若985℃时，反应经t min达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则tmin内反应速率v(H2)=______（用含c、t的代数式表示）。

③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a接近的原因：_________________。

（2）方法二：以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下：

I．C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol

II．CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) △H = -43 kJ/mol

III．CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol

①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____（保留到小数点后面1位）；若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数，该反应的平衡常数k=______（用K1、K2、K3表示）。

②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g)，采取以下措施可以提高H2产率的是___。　 （填字母编号）

A．适当的降低体系的温度　　　　 B．使各气体组分浓度均加倍

C．用特殊材料吸收氢气　　　　　　 D．增加CaO的量

③图2为反应I在一定温度下，平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时，测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol／L，试根据H2O的体积百分含量变化曲线，补充完整CO的变化曲线示意图。___________________

(3)以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池，放电过程中，溶液中NH4+浓度逐渐增大，写出该电池的正极反应式：___________________。

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综合题：

氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料，根据以下三种制氢方法。完成下列问题：

（1）方法一：H2S热分解法，反应式为：2H2S（g）2H2（g）+S2（g）△H

在恒容密闭容器中，测定H2S分解的转化率（H2S的起始浓度均为cmol/L），测定结果见下图，图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H0，（“＞”、“＜”或“=”）。

②若985℃时，反应经tmin达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则tmin内反应速率v（H2）=　　　

（用含c、t的代数式表示）。

③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a接近的原因：。

（2）方法二：以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下：

I：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.0kJ/mol

Ⅱ：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-43kJ/mol

Ⅲ：CaO（s）+CO2（g）═CaCO3（s）△H=-178.3kJ/mol

①计算反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）CaCO3（s）+2H2（g）的△H=kJ/mol；

若K1、K2、K3分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，该平衡常数K=（用K1、K2、K3表示）。

②对于可逆反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）CaCO3（s）+2H2（g），采取以下措施可以提高H2产率的是。（填字母）

A．降低体系的温度

B．压缩容器的体积

C．增加CaO的量

D．选用适当的催化剂

（3）方法三：利用甲醇可以与水蒸气反应制取H2，反应方程式如下：

CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）△H＝+49.4kJ/mol

一定温度下，向容积为2L的密闭恒容容器中充入1molCH3OH（g）和3molH2O（g），达到平衡状态时，吸收热量19.76kJ。则

①达平衡时混合气体的压强是反应前的倍。

②此温度下的该反应的平衡常数是（保留两位有效数字）。

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