甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一.反應如下:
反應i.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)ΔH2=+206kJ?mol-1;
反應ii.CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)ΔH2=+165kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)反應iii.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的ΔH3=+41+41kJ?mol-1;若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進行該反應,則可以提高CO2平衡轉化率的措施有 增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出(寫出一條即可).
(2)對于反應i,向體積為2L的恒容密閉容器中,按n(H2O):n(CH4)=1:1投料.
①若在恒溫條件下,反應達到平衡時CH4的轉化率為50%,則平衡時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為 3:23:2(最簡單整數(shù)比).
②其他條件相同時,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應相同時間,CH4的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示.a(chǎn)點 不是不是(填“是”或“不是”)化學平衡狀態(tài),CH4的轉化率:c點>b點,原因可能是 溫度升高,反應速率加快,相同時間,反應正向進行的程度增大,CH4的轉化率增大溫度升高,反應速率加快,相同時間,反應正向進行的程度增大,CH4的轉化率增大.
(3)某科研小組研究了反應ⅱ的動力學,獲得其速率方程v=k[c(CH4)]m?[c(H2O)]12,k為速率常數(shù)(只受溫度影響),m為CH4的反應級數(shù).在某溫度下進行實驗,測得各組分初濃度和反應初速率如下:
[
c
(
H
2
O
)
]
1
2
實驗序號 | c(H2O)/mol?L-1 | c(CH4)/mol?L-1 | v/mol?L-1?s-1 |
1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
2 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
1
1
,當實驗2進行到某時刻,測得c(H2O)=0.040mol?L-1,則此時的反應速率V=0.0136
0.0136
mol?L-1?s-1(保留3位有效數(shù)字,已知0
.
1
【答案】+41;增大H2濃度、將CO或H2O從體系中移出;3:2;不是;溫度升高,反應速率加快,相同時間,反應正向進行的程度增大,CH4的轉化率增大;1;0.0136
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.7
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A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使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
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3