29.我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH
4與CO
2重整是CO
2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:
a.CH
4(g)+CO
2(g)?2CO(g)+2H
2(g)△H
1b.CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)△H
2c.CH
4(g)?C(s)+2H
2(g)△H
3d.2CO(g)?CO
2(g)+C(s)△H
4e.CO(g)+H
2(g)?H
2O(g)+C(s)△H
5(1)根據(jù)蓋斯定律,反應a的△H
1=
(寫出一個合理的代數(shù)式即可)。
(2)一定條件下,c反應CH
4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分
步進行,其中第
步的正反應活化能最大。
(3)某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH
4、1 mol CO
2以及催化劑進行a反應,達到平衡時CO
2的轉(zhuǎn)化率是50%,則其平衡常數(shù)為
。
(4)在一固定容積的密閉容器中進行b反應:CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)。
其平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下:
T/℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
①該反應的正反應為
反應(填“吸熱”或“放熱”)。
②當溫度為850℃,某時刻測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0.5mol |
8.5mol |
2.0mol |
2.0mol |
此時上述反應正、逆反應速率的關系為:v
正
v
逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在一定溫度下,壓縮容器體積增大壓強,則該反應中H
2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率
(填“增大”、“減小”或“不變”)。工業(yè)生產(chǎn)中,通過此方法使容器壓強增大以加快反應速率,卻意外發(fā)現(xiàn)H
2(g)的轉(zhuǎn)化率也顯著提高,請你從平衡原理解釋其原因可能是
。