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將CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率．
【答案】分析：依據化學平衡的三段式計算列式計算，根據轉化率和平衡常數的概念計算應用；注意平衡常數的計算需要計算平衡狀態(tài)各物質的平衡濃度列式計算；
解答：解：依據化學平衡的三段式列式計算，設CH4與H2O（g）物質的量為a，
                CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
起始量（mol）    a      a         0      0
變化量（mol）   0.10   0.10      0.10    0.30
平衡量（mol）   a-0.10  a-0.10   0.10     0.30
由平衡常數表達式：K===27
解之得：a=0.11  
平衡轉化率：=91%  
故答案為：91%
點評：本題考查了化學平衡的三段式計算應用，主要是轉化率、平衡常數的概念計算應用，題目較簡單．
練習冊系列答案
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科目：高中化學 來源： 題型：

將CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

氫能以其潔凈、高效、高熱值、環(huán)境友好等特點成為最有前途的新能源，制氫和儲氫方法很多．
（1）直接熱分解法制氫
序號 分解水的過程 平衡常數 T=2500K T=3000K
A H2O（g）?HO（g）+H（g） K1 1.34×10-4 8.56×10-3
B HO（g）?H（g）+O（g） K2 4.22×10-4 1.57×10-2
C 2H（g）?H2（g） K3 1.52×103 3.79×10
D 2O（g）?O2（g） K4 4.72×103 7.68×10
①屬于吸熱反應的是：
 
  （選填：A、B、C、D）
②某溫度下，H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g），平衡常數K=
 
  （用含K1、K2、K3、K4表達）
（2）熱化學循環(huán)制氫
已知：Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
1
2
O2（g）△H=-73kJ/mol
3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
Fe3O4（s）+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol
則H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g），△H=
 
KJ/mol
（3）光電化學分解制氫，其原理如圖1．
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鈦酸鍶光電極的電極反應為4OH一+4hv-O2+2H2O，則鉑電極的電極反應為
 
．
（4）生物質制氫，若將生物質氣化爐中出來的氣體[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.0 1×105Pa下，進入轉換爐，改變溫度條件，各成分的體積組成關系如圖2所示．下列有關圖象的解讀正確的是
 
．
A．利用CH4與H2O（g）及CO2轉化為合成氣CO和H2理論上是可行的
B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放熱反應
C．CH4與CO2及H2O（g）轉化為合成氣CO和H2適宜溫度約900℃
D．圖象中曲線的交點處表示反應達到平衡
（5）LiBH4由于具有非常高的儲氫能力，分解時生成氫化鋰和兩種單質，試寫出反應的化學方程式
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

二氧化碳作為未來碳源，既可彌補因石油、天然氣等大量消耗引起的“碳源危機”，又可有效地解決溫室效應．目前，人們利用光能和催化劑，可將CO2和H2O（g）轉化為CH4和O2．某研究小組選用不同的催化劑（a，b，c），獲得的實驗結果如圖1所示．
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請回答下列問題：
（1）反應開始后的12小時內，在
 
（填a、b、c）的作用下，收集CH4的最多．
（2）將所得CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206kJ?mol-1．將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應5min后達到平衡，此時測得CO的物質的量為0.10mol，則5min內CH4的平均反應速率為
 
．平衡后可以采取下列
 
的措施能使 n（CO）/n（CH4）增大．
A．加熱升高溫度             B．恒溫恒容下充入氦氣
C．恒溫下增大容器體積       D．恒溫恒容下再充入等物質的量的CH4和H2O
（3）該反應產生的CO和H2可用來合成可再生能源甲醇，已知CO（g）、CH3OH（l）、H2（g）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol-1、-726.5kJ?mol-1和-285.8kJ?mol-1，則CO（g）和H2（g）合成CH3OH（l）的熱化學方程式為
 
．
（4）某科研人員為研究H2和CO合成甲醇的最佳起始組成比n（H2）：n（CO），在1L恒容密閉容器中通入H2與CO的混合氣（CO的投入量均為1mol），分別在230℃、250℃和270℃進行試驗，測得結果如圖2，則230℃時的實驗結果所對應的曲線是
 
（填字母）；理由是
 
．列式計算270℃時該反應的平衡常數K：
 
．

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

將CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率．

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