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将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率.
【答案】分析:依据化学平衡的三段式计算列式计算,根据转化率和平衡常数的概念计算应用;注意平衡常数的计算需要计算平衡状态各物质的平衡浓度列式计算;
解答:解:依据化学平衡的三段式列式计算,设CH4与H2O(g)物质的量为a,
                CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
起始量(mol)    a      a         0      0
变化量(mol)   0.10   0.10      0.10    0.30
平衡量(mol)   a-0.10  a-0.10   0.10     0.30
由平衡常数表达式:K===27
解之得:a=0.11  
平衡转化率:=91%  
故答案为:91%
点评:本题考查了化学平衡的三段式计算应用,主要是转化率、平衡常数的概念计算应用,题目较简单.
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科目:高中化学 来源: 题型:

将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源,制氢和储氢方法很多.
(1)直接热分解法制氢
序号 分解水的过程 平衡常数 T=2500K T=3000K
A H2O(g)?HO(g)+H(g) K1 1.34×10-4 8.56×10-3
B HO(g)?H(g)+O(g) K2 4.22×10-4 1.57×10-2
C 2H(g)?H2(g) K3 1.52×103 3.79×10
D 2O(g)?O2(g) K4 4.72×103 7.68×10
①属于吸热反应的是:
 
  (选填:A、B、C、D)
②某温度下,H2O(g)?H2(g)+
1
2
O2(g),平衡常数K=
 
  (用含K1、K2、K3、K4表达)
(2)热化学循环制氢
已知:Br2(g)+CaO(s)→CaBr2(s)+
1
2
O2(g)△H=-73kJ/mol
3FeBr2(s)+4H2O(g)→Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g)△H=384kJ/mol
CaBr2(s)+H2O(g)→CaO(s)+2HBr(g)△H=212kJ/mol
Fe3O4(s)+8HBr(g)→Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g)△H=-274kJ/mol
则H2O(g)?H2(g)+
1
2
O2(g),△H=
 
KJ/mol
(3)光电化学分解制氢,其原理如图1.
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钛酸锶光电极的电极反应为4OH+4hv-O2+2H2O,则铂电极的电极反应为
 

(4)生物质制氢,若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O(g)、CO及H2]在1.0 1×105Pa下,进入转换炉,改变温度条件,各成分的体积组成关系如图2所示.下列有关图象的解读正确的是
 

A.利用CH4与H2O(g)及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
B.CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g),都是放热反应
C.CH4与CO2及H2O(g)转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃
D.图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
(5)LiBH4由于具有非常高的储氢能力,分解时生成氢化锂和两种单质,试写出反应的化学方程式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

二氧化碳作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应.目前,人们利用光能和催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.某研究小组选用不同的催化剂(a,b,c),获得的实验结果如图1所示.
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请回答下列问题:
(1)反应开始后的12小时内,在
 
(填a、b、c)的作用下,收集CH4的最多.
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ?mol-1.将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应5min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10mol,则5min内CH4的平均反应速率为
 
.平衡后可以采取下列
 
的措施能使 n(CO)/n(CH4)增大.
A.加热升高温度             B.恒温恒容下充入氦气
C.恒温下增大容器体积       D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
(3)该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH(l)、H2(g)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1、-726.5kJ?mol-1和-285.8kJ?mol-1,则CO(g)和H2(g)合成CH3OH(l)的热化学方程式为
 

(4)某科研人员为研究H2和CO合成甲醇的最佳起始组成比n(H2):n(CO),在1L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气(CO的投入量均为1mol),分别在230℃、250℃和270℃进行试验,测得结果如图2,则230℃时的实验结果所对应的曲线是
 
(填字母);理由是
 
.列式计算270℃时该反应的平衡常数K:
 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率.

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