F单元化学反应与能量F1化学反应与能量变化27．F1、G1、G2、G3、G4、G5[2012·浙江卷]甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：化学方程式焓变ΔH(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)－322.0172.5蒸汽重整CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)206.2240.1CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)165.0243.9回答下列问题：(1)反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ/mol。(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率________甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的Kp＝________；随着温度的升高，该平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于________________________________________________________________________。(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如图所示：图0①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是________。A．600℃，0.9MPaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MPaD．1000℃，1.5MPa②画出600℃，0.1MPa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图：图0(6)如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是________________________________________________________________________。27．[答案](1)－41.2(2)小于(3)增大(4)系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量(其他合理答案均可)(5)①B②(6)甲烷氧化程度过高，氢气和氧气反应(其他合理答案均可)[解析](1)可以根据蒸汽重整两个反应相减得到，所以ΔH＝＋165kJ·mol－1－206.2kJ·mol－1＝－41.2kJ·mol－1。(2)初始阶段，甲烷氧化的活化能小于甲烷蒸汽重整的活化能，所以重整反应速率小于甲烷氧化的反应速率。(3)，因为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2kJ·mol－1，温度升高，反应正向进行，平衡常数增大。(4)甲烷自热重整方法是吸热反应，需要甲烷氧化放热提供能量。(5)①0.1MPa时，H2的物质的量分数>65%，CO物质的量分数<10%，则温度高于550℃低于650℃，没有...
