甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。
Ⅰ.和的一种催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下表。
共价键 | C-H | C=O | O-H | C-O | C-C |
键能() | 413 | 745 | 463 | 351 | 348 |
(1)已知产物均为气态,反应的。
(2)若改用更高效的催化剂,该反应的(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)将等物质的量的和置于恒容的绝热容器中发生上述反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是(填字母)。
a.断裂的同时生成个 b.容器中的温度不变
c. , 且保持不变 d.混合气体的密度不变
e. f.容器中的总压不变
Ⅱ.甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
(4)对于反应ⅰ,向体积为1L的恒容密闭容器中,按投料。若在恒温条件下,反应达到平衡时,的转化率为60%,则平衡时容器内的压强与起始时压强之比为(填最简整数比)。
(5)反应ⅱ的速率方程 , k为速率常数(只受温度影响),m为的反应级数。在某温度下进行实验,测得各组分的初始浓度和反应初始的瞬时速率如下表。
实验序号 | |||
1 | 1.0 | 1.0 | 1.20 |
2 | 1.0 | 2.0 | 2.40 |
①m=,k=(不要求写单位)。
②当实验2进行到时,反应的瞬时速率v=。
(6)恒温条件下,和在体积为1L的密闭容器中发生反应ⅰ、反应ⅱ,反应达平衡时,的转化率为60%,的物质的量为0.3mol,则反应ⅰ的平衡常数K=(写计算式)。