CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的氣體，用于生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品。該技術(shù)中的化學(xué)反應(yīng)為：CH4（g）+3CO2（g）?2H2O（g）+4CO（g） ΔH=+330kJ/mol。
（1）圖1表示初始投料比n（CH4）：n（CO2）為1：3或1：4時，CH4的轉(zhuǎn)化率在不同溫度（T1、T2）下與壓強(qiáng)的關(guān)系。
[注：投料比用a1、a2表示]
①a2=1：41：4。
②判斷T1與T2的大小關(guān)系，并說明理由：T2＞T1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，相同壓強(qiáng)下，溫度升高時平衡右移，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大T2＞T1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，相同壓強(qiáng)下，溫度升高時平衡右移，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大。
（2）CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化原理示意圖如圖2：
①過程Ⅰ，生成1molH2時吸收123.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式是 CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH=+247.0kJ/molCH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH=+247.0kJ/mol。
②過程Ⅱ，實(shí)現(xiàn)了含氫物種與含碳物種的分離。生成H2O（g）的化學(xué)方程式是 4H2+Fe3O4=3Fe+4H2O4H2+Fe3O4=3Fe+4H2O。
③假設(shè)過程Ⅰ和過程Ⅱ中的各步均轉(zhuǎn)化完全，下列說法正確的是 a ca c。（填序號）
a.過程Ⅰ和過程Ⅱ中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
b.過程Ⅱ中使用的催化劑為Fe3O4和CaCO3
c.若過程Ⅰ投料n（CH4）n（CO2）=1，可導(dǎo)致過程Ⅱ中催化劑失效
（3）CH4超干重整CO2過程中的物質(zhì)可以發(fā)生如下反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH＞0，在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（CO2）=1mol/L，c（H2）=2.4mol/L；達(dá)到平衡后，CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，若溫度不變，投料變?yōu)閏（CO2）=1mol/L，c（H2）=1mol/L，c（CO）=0.5mol/L，c（H2O）=2mol/L，反應(yīng)向 逆逆（填寫“正”或“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行。
n
（
C
H
4
）
n
（
C
O
2
）
【答案】1：4；T2＞T1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，相同壓強(qiáng)下，溫度升高時平衡右移，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大；CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH=+247.0kJ/mol；4H2+Fe3O4=3Fe+4H2O；a c；逆
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：1難度：0.5
相似題
-
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=kJ?mol-1。
（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；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（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（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
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，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：162引用：26難度：0.3
把好題分享給你的好友吧~~