2.
CH
4和H
2O(g)在一定条件下可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H
2),这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气,其能量变化如图1:
(1)能量大于E
1的分子称作
;甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为
;该反应只有在
(填“高温”、“低温”或“常温”)才自发进行.
(2)下列有关甲烷水蒸气重整法制合成气的说法,正确的是
A.相同条件下,该反应的逆反应更易发生
B.恒温恒容时充入一定量CO
2,可促进CH
4转化并可调节CO和H
2的比例
C.若反应的高效催化剂为A,则A一定是CO和H
2合成CH
4的高效催化剂
D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar,平衡一定不移动
E.有副反应:H
2O+CO⇌CO
2+H
2(3)在恒容密闭容器中充入物质的量之比值为x的CH
4和H
2O(g)混合气体,相同温度下测得H
2平衡产率与x的关系如图2所示.在图中作出平衡时H
2体积分数φ(H
2)与x的变化曲线:当充入CH
4和H
2O(g)物质的量之比1:2.2时,温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图3:则压强由大到小的排序是
;当T<450℃和T≥1000℃时,压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是
.
(4)在图4左室充入n molCH
4和H
2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1),恒温条件下反应建立平衡,测得CH
4的转化率为α,则其平衡常数为
(用含n、α、V或p的代数式表示).