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試題詳情
合成氨所需H2取自CH4,CH4和O2作用成CO2、H2(反應(yīng)①),然而CH4和O2反應(yīng)還能生成CO2、H2O(反應(yīng)②),當有水生成時,H2O和CH4反應(yīng)(反應(yīng)③)。下表 為三個反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)K。
反應(yīng)溫度 | 4OOK | 600K | 800K | 1000K | 1200K |
①CH4(g)+O2(g)?CO2(g)+2H2(g) | 2.2×1046 | 2.8×1032 | 3.2×1025 | 2.5×1021 | - |
②CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)+2H2O(g) | 5.5×10104 | 5.5×1069 | 1.8×1052 | 6.3×1041 | - |
③CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g) | - | 1.4×10-5 | 5.3×10-2 | 7.8 | 2.2×103 |
c
(
C
O
2
)
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
c
(
O
2
)
c
(
C
O
2
)
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
c
(
O
2
)
(2)反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)K①、K②、K③之間的關(guān)系為K②=
K
①
2
K
③
K
①
2
K
③
1
2
1
2
(3)恒溫條件下,反應(yīng)③的能量與反應(yīng)進程關(guān)系應(yīng)對應(yīng)下圖中的
D
D
,反應(yīng)②的能量與反應(yīng)進程關(guān)系應(yīng)對應(yīng)下圖中的B
B
。(4)為使反應(yīng)盡可能按生成H2的方向進行,若只考慮反應(yīng)③,且不降低反應(yīng)速率,可采取
升高溫度
升高溫度
措施;若只考慮反應(yīng)①②,除采取控溫措施外,還可采取控制甲烷與氧氣物質(zhì)的量之比約為1:1;只適用反應(yīng)①的催化劑
控制甲烷與氧氣物質(zhì)的量之比約為1:1;只適用反應(yīng)①的催化劑
(寫出兩條措施即可)。(5)250℃時,以鎳合金為催化劑,發(fā)生CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g),向40L的密閉容器中通入6molCO2(g)和6molCH4(g),平衡時測得體系中CH4的體積分數(shù) 為10%,則混合氣體的密度為
9
9
g/L,CO2的轉(zhuǎn)化率為66.7%
66.7%
(保留三位有效數(shù)字)。【答案】;;(△H②+△H③);D;B;升高溫度;控制甲烷與氧氣物質(zhì)的量之比約為1:1;只適用反應(yīng)①的催化劑;9;66.7%
c
(
C
O
2
)
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
c
(
O
2
)
K
①
2
K
③
1
2
【解答】
【點評】
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,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/23 20:38:36組卷:34引用:2難度:0.7
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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:162引用:26難度:0.3
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