CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料。回答下列問題:
(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖1所示:
①已知相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖2所示:
過程Ⅰ的熱化學(xué)方程式為 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/molCH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol。
②關(guān)于上述過程Ⅱ的說法不正確的是 cdcd(填序號)。
a.實(shí)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(yīng)
d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應(yīng)的ΔH
③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)進(jìn)行相同時(shí)間后,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖3所示。
a點(diǎn)所代表的狀態(tài) 不是不是(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點(diǎn),原因是 b和c都未達(dá)平衡,b點(diǎn)溫度高,反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高b和c都未達(dá)平衡,b點(diǎn)溫度高,反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高。
(2)在一剛性密閉容器中,CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應(yīng)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)mol?g-1?s-1,某時(shí)刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=1515kPa,v(CO)=1.951.95mol?g-1?s-1。
②達(dá)到平衡后測得體系壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.8倍,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為Kp=362×3622×7362×3622×7(kPa)2(用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算)。
(3)CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得草酸(H2C2O4)。常溫下,向某濃度的草酸溶液中加入一定濃度的NaOH溶液,所得溶液中c(H2C2O4)=c(C2O42-),則此時(shí)溶液的pH=2.72.7(已知常溫下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)。
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式.
【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol;cd;不是;b和c都未達(dá)平衡,b點(diǎn)溫度高,反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高;15;1.95;;2.7
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
【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:2024/4/20 14:35:0組卷:15引用:1難度:0.3
相似題
-
1.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:60引用:6難度:0.6 -
2.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(shí),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(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)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(shí),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(gè)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 -
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(shí)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:163引用:26難度:0.3