CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)═CH4(g)△H=-75 kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394 kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO(g)△H=-111 kJ?mol-1
該催化重整反應(yīng)的△H=+247+247kJ?mol-1.有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是AA(填標(biāo)號)。
A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為1313mol2?L-2。
(2)反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
1
3
1
3
\ | 積碳反應(yīng) CH4(g)═C(s)+2H2(g) |
消碳反應(yīng) CO2(g)+C(s)═2CO(g) |
|
△H/kJ?mol-1 | 75 | 172 | |
活化劑/kJ?mol-1 | 催化劑X | 33 | 91 |
催化劑Y | 43 | 72 |
劣于
劣于
Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大
相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大
。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時,下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是
AD
AD
(填標(biāo)號)。A.K積、K消均增加 B.v積減小、v消增加
C.K積減小、K消增加 D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大
②在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k?p(CH4)?[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
。(3)【答案】+247;A;;劣于;相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大;AD;pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
1
3
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
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(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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