19.我國力爭于2030年前做到碳達(dá)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(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):
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(yīng)a的△H
1=
( 寫出一個代數(shù)式即可)。
(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有
。
A.增大CO
2與CH
4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加
B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動
C.加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率
D.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小
(3)一定條件下,CH
4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖1所示。該歷程分
步進(jìn)行,其中,第
步的正反應(yīng)活化能最大。
(4)設(shè)K
為相對壓力平衡常數(shù),其表達(dá)式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中,用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p
0(p
0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的InK
隨
(溫度的倒數(shù))的變化如圖2所示。
①反應(yīng)a、c、e中,屬于吸熱反應(yīng)的有
(填字母)。
②反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為K
=
。
③在圖2中A點對應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO
2):n(CH
4)=1:1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),體系達(dá)到平衡時H
2的分壓為40kPa。計算CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率
,寫出計算過程。
(5)CO
2用途廣泛,寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途:
。