甲醇水蒸氣重整制氫(SRM)系統(tǒng)簡單,產(chǎn)物中H2含量高、CO含量低(CO會損壞燃料電池的交換膜),是電動汽車氫氧燃料電池理想的氫源。反應(yīng)如下:
反應(yīng)I(主):CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ/mol
反應(yīng)II(副):H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol
溫度高于300℃則會同時發(fā)生反應(yīng)III:CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H3
(1)計算反應(yīng)III的△H3=+90KJ/mol+90KJ/mol。
(2)反應(yīng)I能夠自發(fā)進行的原因是 反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng)反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng),升溫有利于提高CH3OH 轉(zhuǎn)化率,但也存在一個明顯的缺點是 CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜。
(3)圖為某催化劑條件下CH3OH轉(zhuǎn)化率、CO生成率與溫度的變化關(guān)系。
①隨著溫度的升高,CO的實際反應(yīng)生成率沒有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是 cc(填標號)。
A.反應(yīng)II逆向移動 B.部分CO轉(zhuǎn)化為CH3OH
C.催化劑對反應(yīng)II的選擇性低 D.催化劑對反應(yīng)III的選擇性低
②隨著溫度的升高,CH3OH 實際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率的原因是 升溫反應(yīng)速率加快升溫反應(yīng)速率加快。
③寫出一條能提高CH3OH 轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的措施 其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑)其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑)。
(4)250℃,一定壓強和催化劑條件下,1.00molCH3OH 和1.32molH2O充分反應(yīng)(已知此條件下可忽略反應(yīng)Ⅲ),平衡時測得H2為2.70mol,CO有0.030mol,試求反應(yīng)I中CH3OH的轉(zhuǎn)化率 91%91%,反應(yīng)II的平衡常數(shù) 5.6×10-35.6×10-3(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】+90KJ/mol;反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng);CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜;c;升溫反應(yīng)速率加快;其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑);91%;5.6×10-3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:75引用:8難度:0.6
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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,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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)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(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
②若只改變一個反應(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
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 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,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)=
(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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