CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖1所示。
①已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g);ΔH1=+206.2kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g);ΔH2=-165kJ/mol
過程Ⅰ的熱化學方程式為 CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/molCH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol。
②關(guān)于上述過程Ⅱ的說法不正確的是 c、dc、d。(填字母)
a.實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離
b.可表示為CO2+H2?H2O(g)+CO
c.CO未參與反應
d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應的ΔH
③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)
進行相同時間后,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖2所示。a點是否達到平衡狀態(tài)?否否(填“是”或“否”);b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點,原因是 b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高。
(2)在剛性密閉容器中,加入CH4和CO2,二者分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2?p(CH4)?p(CO2)。(單位忽略),某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)= 1515kPa,v(CO)= 1.951.95(單位忽略)。
②達到平衡后測得體系壓強是起始時的1.8倍,則該反應的平衡常數(shù)的計算式為Kp= 362×3622×7362×3622×7。(用各物質(zhì)的分壓計算)
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【答案】CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol;c、d;否;b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高;15;1.95;
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:3難度:0.7
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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