CH4和H2O(g)可发生催化重整反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)...

CH4和H2O（g）可发生催化重整反应：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）。

（1）每消耗8g CH4转移的电子的数目为　　 　　　　　　　 　 。

（2）已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）　　 △H1=akJ·mol－1

②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）　　 △H2=bkJ·mol－1

③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）　　 △H3=ckJ·mol－1

④CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）　　 △H4

由此计算△H4=　　 　　　　　 　 kJ·mol－1。

（3）T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH4和1molH2O（g），发生反应：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），经过tmin，反应达到平衡。已知平衡时，c（CH4）=0.5mol·L－1。

①0～tmin内，该反应的平均反应速率v（H2）=　　 　　 　　　 。②T℃时，该反应的平衡常数K=　　 　　 　　 。

③当温度升高到（T+100）℃时，容器中c（CO）=0.75 mol·L－1，则该反应是　 　　 　　　 反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）已知熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如下：

①放电过程中K+和Na+向电极　 　　　　　　　 　 （填“A”或“B”）移动。

②该电池的负极反应式为 　　　　　　 　 　　　　 。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

CH4和H2O(g)可发生催化重整反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

（1）已知：①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H1=akJ/mol

②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)△H2=bkJ/mol

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=ckJ/mol

④CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H4

由此计算△H4=________kJ/mol

（2）T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH4和1molH2O(g)，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，经过tmin，反应达到平衡。已知平衡时.c(CH4)=0.5mol/L

①0～tmin内，该反应的平均反应速率v(H2)=____________。

②T℃时，该反应的平衡常数K=___________。

③当温度升高到(T+l00)℃时，容器中c(CO)=0.75mol/L，则该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。

（3）工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。按n(CO):n(H2)=1:2向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

①P1__________P2(填“<”“>”或“=”)

②在C点时，CO转化率为____________。

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氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。

(1)CH4－H2O催化重整：

反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　 ∆H1 = +210kJ/mol

反应Ⅱ: CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 ∆H2 =﹣41kJ/mol

①提高CH4平衡转化率的条件是________。

a．增大压强　　　　 b．加入催化剂　　　　 c．增大水蒸气浓度　　

②CH4、H2O催化重整生成CO2、H2的热化学方程式是________。

③在密闭容器中，将2.0 mol CO与8.0 mol H2O混合加热到800℃发生反应Ⅱ，达到平衡时CO的转化率是80%，其平衡常数为 _________。

(2)实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的CaO可以明显提高H2的百分含量。做对比实验，结果如下图所示：

①投入CaO时，H2百分含量增大的原因是：_________。

②投入纳米CaO时，H2百分含量增大的原因是：__________。

(3)反应中催化剂活性会因积炭反应而降低，相关数据如下表：

①研究发现，如果反应Ⅰ不发生积炭过程，则反应Ⅱ也不会发生积炭过程。因此，若保持催化剂的活性，应采取的条件是_________。

②如果Ⅰ、Ⅱ均发生了积炭反应，通入过量水蒸气能有效清除积炭，反应的化学方程式是_________。

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一种新型熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 (　　 )

A. 催化重整中CH4+H2O=3H2+CO，1 mol CH4参加反应转移2 mol电子

B. 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O

C. 电池工作时，CO32-向电极B移动

D. 电极B上的电极反应：O2+2CO2+4e- =2CO32-

高三化学单选题困难题查看答案及解析

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

CO2催化重整CH4的反应：(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)；ΔH1，

主要副反应：(Ⅱ)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)；ΔH2>0，

(Ⅲ)4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)；ΔH3<0。

在恒容反应器中按体积分数V(CH4)∶V(CO2)=50%∶50%充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（　　 ）

A.ΔH1=2ΔH2-ΔH3<0

B.其他条件不变，适当增大起始时V(CH4)∶V(CO2)，可抑制副反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的进行

C.300～580℃时，H2O的体积分数不断增大，是由于反应(Ⅲ)生成H2O的量大于反应(Ⅱ)消耗的量

D.T℃时，在2.0L容器中加入2mol CH4、2mol CO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则反应(Ⅰ)的平衡常数小于81

高三化学多选题困难题查看答案及解析

CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)　　 ΔH=-75 kJ·mol−1

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 ΔH=-394 kJ·mol−1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)　　 ΔH=-111 kJ·mol−1

该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A．高温低压　　 B．低温高压　　 C．高温高压　　 D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L−2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：

①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。

A．K积、K消均增加　　　　　　　　　　 B．v积减小，v消增加

C．K积减小，K消增加　　　　　　　　　 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

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CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g) = CH4(g)　　 ΔH= -76 kJ·mol−1

C(s)+O2(g) = CO2(g)　　　 ΔH= -394 kJ·mol−1

2C(s)+ O2(g) =2 CO(g)　　 ΔH= -222 kJ·mol−1

该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol−1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是（填标号）。______________

A．高温低压　　 B．低温高压　　 C．高温高压　　 D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为___mol2·L−2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

①上表判断，催化剂X_______Y（填“优于”或“劣于”），理由是：____________。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的 变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(υ)的叙述正确的是________填标号）。

A．K积、K消均增加

B．υ积减小，υ消增加

C．K积减小，K消增加

D．υ消增加的倍数比υ积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为υ=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为____。

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CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=－75kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－394kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=－111kJ·mol-1

该催化重整反应的ΔH=__kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是___(填标号)。

A．高温低压　　　　　　　 B．低温高压　　　　　　 C．高温高压　　　　　　　 D．低温低压

某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为___mol2·L-2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

①由上表判断，催化剂X__Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__(填标号)。

A．K积、K消均增加

B．v积减小、v消增加

C．K积减小、K消增加

D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为___。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

CH4-CO2催化重整时发生反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）某温度下，向1L的密闭容器中充入0.2molCH4与0.1molCO2，发生CH4-CO2催化重整反应，10min时达到平衡，测得平衡混合物中CO(g)的体积分数为20%，则用CH4表示的反应速率为______，CO2的平衡转化率为______。

（2）若CO2的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。由图可知：压强p1______p2（选填“＞“、“＜“或“=”），理由是______。

（3）在一定温度下，向固定容积为2L的密闭容器中充入0.1moCH4与0.1mo1CO2发生CH4-CO2催化重整反应，达平衡时CO2的平衡转化率为50%，则此条件下该反应的平衡常数为K=______；平衡后保持温度不变，若再充入0.15molCH4、0.15molCO2、0.1molCO、0.1molH2，则此时v正______（选填“＞”、“＜”或“=”）v逆。

（4）已知：C(s)+2H2(g)＝CH4(g)△H1=-75 kJ•mol-1

C(s)+O2(g)＝CO2(g)△H2=-394 kJ•mol-1

C(s)+O2(g)＝CO(g)△H3=-111 kJ•mol-1

①催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。

②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

由上表判断，催化剂X______Y（填“优于”或“劣于”），理由是______。

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