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【甲烷是工业上常用的化工原料(1)以CH4为原料制取H2是工业上常用的制氢方法,热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-l.一定温度下,将CH4和H2O(g)各0.11mol充入】
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问题描述:

甲烷是工业上常用的化工原料

(1)以CH4为原料制取H2是工业上常用的制氢方法,热化学方程式为:

CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-l.一定温度下,将CH4和H2O(g)各0.11mol充入IL恒容密闭容器中:

①若平衡时压强与初始压强比为21:11,则平衡时H2的体积分数______.

②保持其它条件不变,只改变下列条件能使H2的体积分数增大的是______.

A.使用高效催化剂 B.充入He(g),增大压强 C.升高温度 D.向容器中再充入1mol CO和3mol H2

③保持上述温度和体积不变,初始投入CH4、H2O(g)、CO、H2各为0.04mol、0.04mol、X、Y,若平衡时氢气的体积分数保持不变,则X为______ mol、Y为______mol.

在此情况下,反应起始将向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行.

④已知:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-l,写出由CO2和CH4反应生成CO和H2的热化学方程式______.

(2)以甲烷和氧气为燃料,氢氧化钾溶液为电解质溶液构成电池.负极的电极反应式为______.

娄成回答:
  (1)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)   开始(mol)0.11 0.11 0 0   转化(mol) x x x 3x   平衡(mol)0.11-x 0.11-x x 3x   容器体积不变时气体的压强之比等于物质的量之比,有0.11−x+0.11−x+x+3x0.11+0.11=21:11
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