以CH4、CO2為原料制備合成氣（CO、H2），發(fā)生的反應如下：
主反應a：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH1=373.9kJ?mol-1
副反應b：CH4（g）?C（s）+2H2（g）ΔH2=74.8kJ?mol-1
副反應c：CO2（g）+H2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH3
已知：主反應選擇性指發(fā)生主反應所消耗的CH4在全部所消耗的CH4中占有的比例
回答下列問題：
（1）CH4和H2的燃燒熱分別為763.7kJ?mol-1、285.8kJ?mol-1，則CO的燃燒熱為 283283kJ?mol-1。
（2）在同一固相催化劑和5×105Pa下，研究不同溫度，n（CH4）n（CO2）投料比對CH4平衡轉化率及H2O體積分數的影響，數據如圖所示。
①反應c的ΔH3大于大于0（填“大于”、“等于”或“小于”）。
②在該催化劑作用下，n（CH4）n（CO2）投料比為2，T1時主反應a的選擇性為60%，則體系達平衡后H2的體積分數為 43.843.8%（保留到小數點后一位）。
③根據圖象，選擇合成體系適宜的反應條件為 T1、n（CH4）n（CO2）=1T1、n（CH4）n（CO2）=1，原因是 在T1溫度下，n（CH4）n（CO2）=1時，CH4的平衡轉化率最大，此時H2O的體積分數小，說明副反應c進行程度小在T1溫度下，n（CH4）n（CO2）=1時，CH4的平衡轉化率最大，此時H2O的體積分數小，說明副反應c進行程度小；相同溫度下，隨著n（CH4）n（CO2）投料比增加，主反應的反應速率先加快后減慢，導致主反應的反應速率減慢的主要原因可能是 副反應b產生的碳變多，覆蓋在催化劑表面上，使氣體難以在催化劑表面反應副反應b產生的碳變多，覆蓋在催化劑表面上，使氣體難以在催化劑表面反應。
n
（
C
H
4
）
n
（
C
O
2
）
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（
C
H
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C
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C
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【考點】化學平衡的計算．
【答案】283；大于；43.8；T1、=1；在T1溫度下，=1時，CH4的平衡轉化率最大，此時H2O的體積分數小，說明副反應c進行程度小；副反應b產生的碳變多，覆蓋在催化劑表面上，使氣體難以在催化劑表面反應
n
（
C
H
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）
n
（
C
O
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n
（
C
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：76引用：2難度：0.7
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：162難度：0.3
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