用甲烷制高純氫氣是目前研究熱點之一．
（1）一定條件下，CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）反應歷程如圖1所示，其中化學反應速率最慢的反應過程為
CH+3H=C+4H
CH+3H=C+4H
．

（2）甲烷水蒸氣催化重整可制得較高純度的氫氣，相關反應如下．
反應Ⅰ．CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH₁=+206kJ?mol^-1
反應Ⅱ．CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=-41kJ?mol^-1
①總反應：CH₄（g）+2H₂O（g）?CO₂（g）+4H₂（g）ΔH=
+165kJ?mol^-1
+165kJ?mol^-1
．
②已知830℃時，反應Ⅱ的平衡常數K=1．在容積不變的密閉容器中，將2molCO與8molH₂O加熱到830℃，反應達平衡時CO的轉化率為
80%
80%
．
③在常壓，600℃條件下，甲烷制備氫氣的總反應中H₂平衡產率為82%．若加入適量生石灰后H₂的產率可提高到95%，應用化學平衡移動原理解釋原因
加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO₂

600
℃

CaCO₃，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高
加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO₂

600
℃

CaCO₃，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高
．
（3）科學家研究將CH₄、H₂O與CH₄、CO₂聯合重整制備氫氣：
反應Ⅰ：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH₁=+206kJ?mol^-1
反應Ⅲ：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₃=+247kJ?mol^-1
常壓下，將CH₄、H₂O和CO₂按一定比例混合置于密閉容器中，相同時間不同溫度下測得體系中n（H₂）：n（CO）變化如圖2所示．

①已知700℃、NiO催化劑條件下，向反應體系中加入少量O₂可增加H₂產率，此條件下還原性CO
＞
＞
H₂（填“＞”“＜”或“=”）．
②隨著溫度升高n（H₂）：n（CO）變小的原因可能是
溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
變小
溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
變小
．

【答案】CH+3H=C+4H；+165kJ?mol^-1；80%；加入生石灰，發(fā)生反應CaO+CO₂

600

℃

CaCO₃，二氧化碳濃度降低，總反應平衡正向移動，氫氣的產率升高；＞；溫度升高，對反應Ⅲ的促進作用更大，n（CO）增大的更多，導致

（

）

（

）

變小

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/10/17 17:0:4組卷：34引用：4難度：0.6

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2．將E（s）和F（g）加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：E（s）+4F（g）?G（g）已知該反應的平衡常數如下表所示。下列說法正確的是（　?。?br />

溫度/℃ 25 230

平衡常數 5×10⁴ 1.9×10^-5

A．上述反應是熵增反應

B．25℃時，反應G（g）?E（s）+4F（g）的平衡常數是0.5

C．在80℃時，測得某時刻F、G的濃度均為0.5mol/L，則此時v_正＞v_逆

D．恒溫恒容下，向容器中再充入少量G，達新平衡時，G的體積百分含量將增大

發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：11引用：4難度：0.7

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t/min	2	4	7	9
n（I₂）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10