CH4-CO2催化重整時(shí)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)某溫度下,向1L的密閉容器中充入2molCH4與1molCO2,發(fā)生CH4-CO2催化重整反應(yīng),10min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得平衡混合物中CO(g)的體積分?jǐn)?shù)為20%,則用CH4表示的反應(yīng)速率為 0.0375mol?L-1?min-10.0375mol?L-1?min-1。
(2)在一定溫度下,向固定容積為2L的密閉容器中充入1moCH4與1molCO2發(fā)生CH4-CO2催化重整反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=11;平衡后保持溫度不變,若再充入1.5molCH4、1.5molCO2、1molCO、1molH2,則此時(shí)v正==v逆。(選填“>”、“<”或“=”)
(3)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1=-75kJ?mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-394kJ?mol-1
C(s)+12O2(g)=CO(g)ΔH3=-111kJ?mol-1
①催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+247+247kJ?mol-1。
②反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)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
2
積碳反應(yīng)CH4(g)═C(s)+2H2(g) | 消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s )═2CO(g) |
||
ΔH/(kJ?mol-1) | +75 | +172 | |
活化能/(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(duì)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)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊
相對(duì)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)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊
。③反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)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(shí),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(hào))。A.K積、K消均增加
B.v消減小、v積增加
C.K積減小、K消增加
D.溫度高于600℃,v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大
【答案】0.0375mol?L-1?min-1;1;=;+247;劣于;相對(duì)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)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊;AD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:2引用:1難度:0.5
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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(cè)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(duì)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(cè)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
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