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CH4超干重整CO2技術可得到富含CO的化工原料。回答下列問題:
(1)CH4超干重整CO2的催化轉化如圖1所示:
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①已知相關反應的能量變化如圖2所示:
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過程Ⅰ的熱化學方程式為
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol
。
②關于上述過程Ⅱ的說法不正確的是
cd
cd
(填序號)。
a.實現(xiàn)了含碳物質與含氫物質的分離
b.可表示為CO2+H2═H2O(g)+CO
c.CO未參與反應
d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應的ΔH
③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后,CH4的轉化率隨反應溫度的變化如圖3所示。
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a點所代表的狀態(tài)
不是
不是
(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點CH4的轉化率高于c點,原因是
b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內轉化率高
b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內轉化率高
。
(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,某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=
15
15
kPa,v(CO)=
1.95
1.95
mol?g-1?s-1
②達到平衡后測得體系壓強是起始時的1.8倍,則該反應的平衡常數(shù)的計算式為Kp=
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
(kPa)2(用各物質的分壓代替物質的量濃度計算)。
(3)CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應可制得草酸(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-),則此時溶液的pH=
2.7
2.7
(已知常溫下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)。

【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol;cd;不是;b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內轉化率高;15;1.95;
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
;2.7
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.一定溫度(t℃)下,向1L密閉容器中通入H2和I2各0.15mol,發(fā)生如下反應:H2(g)+I2(g)?2HI(g),一段時間后達到平衡,測得數(shù)據(jù)如下:
    t/min 2 4 7 9
    n(I2)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
    請回答:
    (1)2min內,v(H2)=
     
    mol/(L?min)。
    (2)下列能證明該反應已經(jīng)達到平衡的是
     
    (填字母)。
    a.v(H2)=v(HI)
    b.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化
    c.混合氣體中各組分的物質的量不再發(fā)生變化
    d.混合氣體的密度不再變化
    (3)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為
     
    。
    (4)H2的平衡轉化率是
     

    (5)該溫度(t℃)下,若開始通入一定量的H2和I2,反應達到平衡時,測得c(H2)=0.4mol/L,c(I2)=0.9mol/L,則平衡時c(HI)=
     
    mol/L。

    發(fā)布:2024/11/18 13:0:1組卷:21引用:3難度:0.7
  • 2.將E(s)和F(g)加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:E(s)+4F(g)?G(g)已知該反應的平衡常數(shù)如下表所示。下列說法正確的是( ?。?br />
    溫度/℃ 25 230
    平衡常數(shù) 5×104 1.9×10-5

    發(fā)布:2024/11/17 14:30:2組卷:11引用:4難度:0.7
  • 3.工業(yè)上常用天然氣作為制備CH3OH的原料.已知:
    ①CH4(g)+O2(g)?CO(g)+H2(g)+H2O(g)△H=-321.5kJ/mol
    ②CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+250.3kJ/mol
    ③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.0kJ/mol
    (1)CH4(g)與O2(g)反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式為
     

    (2)向VL恒容密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2,在不同壓強下合成甲醇.CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖1所示:
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    ①壓強P1
     
    P2(填“<”、“>”或“=”)
    ②在100℃、P1壓強時,平衡常數(shù)為
     
    (用含a、V的代數(shù)式表示).
    (3)如圖2所示是甲醇燃料電池(電解質溶液為稀硫酸)結構示意圖,Pt(a)電極通入的M為
     
    ,電極反應式是
     
    .若用該電池電解CuSO4溶液,當?shù)玫?.2g銅時,參加反應的氣體N的體積應為
     
    L(標準狀況).

    發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:9引用:4難度:0.3
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