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  • 1. (2022高三上·邯郸期末) 开发氢能等绿色能源是实现“碳中和”目标的重要举措。利用甲烷制取氢气的总反应:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH,该反应可通过如下过程来实现:

    反应I:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.3kJ·mol-1

    反应II:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1

    1. (1) 总反应的ΔH=kJ·mol-1 , 该反应在(填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
    2. (2) 在恒温、恒压条件下进行反应I,调整不同进气比[n(CH4):n(H2O)]测定相应的CH4平衡转化率。

      ①当n(CH4):n(H2O)=1:2时,CH4平衡转化率为50%,则平衡混合物中H2的体积分数为

      ②当n(CH4):n(H2O)=1:1时,CH4平衡转化率为20%,总压强为pMPa,此时分压平衡常数Kp(MPa)2(用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的重分数)。

    3. (3) 反应体系中存在的CO对后续工业生产不利。欲减少体系中CO的体积分数,可适当(填“升高”或“降低”)反应温度,理由是
    4. (4) 除去H2中存在的微量CO的电化学装置如图所示:

      ①a为电源极。

      ②与b相连电极的反应式为

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