题目

目前，大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的，该过程主要是甲烷水蒸汽重整，包括以下两步气相化学催化反应：反应I：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ∙mol−1反应II：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=−41 kJ∙mol−1 （1） 则反应：CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH= （2） 已知在某种催化剂的作用下，反应I的正反应的活化能为312 kJ∙mol−1 ， 则该反应逆反应的活化能为。 （3） 将2molCO和1molH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中，发生反应II。①能判断反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡的是。A．CO的消耗速率等于CO2的消耗速率B．混合气体的密度保持不变C．混合气体的平均相对分子质量保持不变D．容器内气体压强不再变化②达到平衡时，氢气的物质的量分数为20％，则CO的转化率为，计算该温度时反应的平衡常数K=。 （4） 下图表示反应时间均为6小时，甲烷水蒸汽重整法制氢气使用不同催化剂时氢气的产率与温度的关系。判断a点是否处于平衡状态：(填“是”或“否”)，分析该反应750℃以后氢气的产率趋于相同的原因是。 答案： 【1】+165 kJ∙mol−1 【1】106 kJ∙mol−1 【1】AD【2】30%【3】914或0.64或0.643 【1】否【2】750℃时反应速率快，6小时均基本达到平衡，H2平衡产率只与温度有关

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