CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料。
(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖:
①關(guān)于上述過(guò)程Ⅱ的說(shuō)法不正確的是 cdcd(填標(biāo)號(hào))。
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△H
②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)恒溫恒容剛性密閉容器中,CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/a-Al2O3催化劑使其發(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(cè)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(cè)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)催化重整時(shí)會(huì)伴隨積碳和消碳反應(yīng),積碳反應(yīng)會(huì)使催化劑活性降低,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
反應(yīng) | Ⅰ | Ⅱ |
CH4(g) 積碳 消碳 |
2CO(g) 積碳 消碳 |
|
△H(kJ/mol) | +75 | -173 |
降低溫度或增大壓強(qiáng)
降低溫度或增大壓強(qiáng)
。【答案】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;;降低溫度或增大壓強(qiáng)
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:19引用:1難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)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(duì)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(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=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(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)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(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)═k逆k正
(5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽(yáng)極電極反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>
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(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)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(yīng),相同時(shí)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(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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