美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气.其生产流程如右图:(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g).该反应的化学平衡常数表达式为K= ,反应的平衡常数随温度的变化如下表:温度/℃4005008301000平衡常数K1091 从上表可以推断:此反应是热反应.在830℃下.若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（10分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如右图：

（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)，该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1

从上表可以推断：此反应是（填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H₂O均为1mo1，则达到平衡后CO的转化率为。
（2）在830℃，以下表的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述第II步反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有（填实验编号）；

实验编号	n(CO)	n(H₂O)	n(H₂)	n(CO₂)
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	0.5	2	1	1

（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是           。
①体系的压强不再发生变化                         ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变           ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化                         ⑥v(CO₂)_正＝v(H₂O)_逆
（4）右图表示此流程的第II步反应，在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是（写出两种）                          。

（1）（1分）  放（1分）   50%（2分）
（2）B（2分）
（3）④⑤⑥（2分）
（4）降低温度，或增加水蒸汽的量，或减少氢气的量（2分）

解析

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图1：
（1）此流程的第Ⅱ步反应为：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

；反应的平衡常数随温度的变化如表一，

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是

放

（填“吸”、“放”）热反应．在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H_zO均为1mol，则达到平衡后CO的转化率为

50%

．
（2）此流程的第Ⅱ步反应CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有

（填实验编号）；

实验编号	n（CO）	n（H₂O）	n（H₂）	n（CO₂）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	0.5	2	1	1

（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是

④⑤⑥

①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v_正（CO₂）=v_逆（H₂O）
（4）图2表示该反应此流程的第Ⅱ步反应在时刻t₁达到平衡、在时刻t₂分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t₂发生改变的条件是

降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量

．（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成1mol氢气的热量数值为33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为：
CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1．
则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为

CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=-136.5kJ?mol^-1

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

近来，制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果．（1）德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇CH₃OH）车载制氢燃料电池工艺，其原理如图1所示，请观察此图回答：

①此碱性燃料电池的正极反应式为

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；
②甲醇与水反应制取氢气的化学方程式

CH₃OH+H₂O?3H₂+CO₂

．
（2）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图2：
①此流程的第II步反应为：CO（g）+H₂O（g）

高温

H₂（g）+CO₂（g），平衡常数随温度的变化如下表．

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

在830℃，n（CO）、n（H₂O）、n（H₂）、n（CO₂）的物质的量分别是1、5、2、3投入恒容反应器发生上述反应，反应开始时，向

逆

（填正、逆）反应方向进行．
②若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气放出的热量为33.2kJ，第I步反应的热化学方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1 则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为

CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=-136.5kJ?mol^-1

．
（3）工业上有一种用CO₂来生产甲醇燃料的方法：
CO₂（g）+3H₂（g）

CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ?mol^-1
将6molCO₂和8molH₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如图3所示（实线）．
①a点正反应速率

大于

（填大于、等于或小于）逆反应速率．
②求平衡时氢气的转化率

75%

和该条件下反应的平衡常数K=

0.5

．
③仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图3虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是

升高温度

，曲线II对应的实验条件改变是

增大压强

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

近来，制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果．
（1）德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇（CH₃OH）车载制氢燃料电池工艺，其原理如图所示，请观察此图回答：

①燃料电池的正极反应式为

；
②甲醇与流程图中任一反应物反应制取氢气的化学方程式

．
（2）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图：

①此流程的第Ⅱ步反应为：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=

；
②此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如表1，在830℃，以表2的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有

（填实验编号）；
表1

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

表2

实验编号	n（CO）	n（H₂O）	n（H₂）	n（CO₂）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	3	3	0	0
D	0.5	2	1	1

③若400℃时，第Ⅱ步反应生成1 mol氢气的热效应值为33.2（单位为kJ），第1步反应的热化学方程式为：
CH₄（g）+H₂O（g）═3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1
则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为

．
（3）我国科学家研究了常温下利用Pt等催化剂在可见光作用下使水分解制氢气的方法，如图是三种催化剂在光照分解水实验中的效果比较图．能得出如图结果的实验方案是

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（14分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)，该反应的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830
平衡常数K	10	9	1

从上表可以推断：此反应是（填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H₂O，则达到平衡后CO的转化率为。

（2）在500℃，以下表的物质的量（按照CO、H₂O、H₂、CO₂的顺序）投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应，达到平衡后下列关系正确的是

实验编号	反应物投入量	平衡时H₂浓度	吸收或放出的热量	反应物转化率
A	1、1、0、0	c₁	Q₁	α_1[_来源_:]
B	0、0、2、2	c₂	Q₂	α₂
C	2、2、0、0	c₃	Q₃	α₃

A．2c₁= c₂=c₃ B．2Q₁=Q₂=Q₃ C．α₁ =α₂=α₃ D．α₁ +α₂=1

（3）在一个绝热等容容器中，不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是。

①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO₂)_正＝v(H₂O)_逆

（4）下图表示此流程的第II步反应，在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是、

（写出两种）。若t₄时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍，在图中t₄和t₅区间内画出CO、CO₂浓度变化曲线，并标明物质（假设各物质状态均保持不变）。

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（9分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如

下图：

（1）此流程的第II步反应为：CO（g）+H₂O（g） H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如表一，

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是_______________ （填“吸”、“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H_zO均为1 mo1，则达到平衡后CO的转化率为_____。

（2）此流程的第II步反应CO（g）+H₂O（g） H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有（填实验编号）；

实验编号	N（CO）	N（H₂O）	n（H₂）	N（CO₂）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	0.5	2	1	1

（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是

① 体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变　 ④ 各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤ 体系的温度不再发生变化 ⑥ v（CO₂正）＝ v（H₂O逆）

（4）图表示该反应此流程的第II步反应在时刻t达到平衡、在时刻t分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t发生改变的条件是_________。（写出两种）

（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为 33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为： CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ·mol^-1。则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为。

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