10.乙醇水蒸氣重整制氫是制備氫氣的常用方法,體系中發(fā)生的主要反應有:
Ⅰ.C
2H
5OH(g)+H
2O(g)=2CO(g)+4H
2(g)△H
1Ⅱ.C
2H
5OH(g)+3H
2O(g)=2CO
2(g)+6H
2(g)△H
2=+173kJ?mol
-1Ⅲ.CO(g)+H
2O(g)=CO
2(g)+H
2(g)△H
3=-41.2kJ?mol
-1Ⅳ.C
2H
5OH(g)+2H
2(g)=2CH
4(g)+H
2O(g)△H
4=-156.2kJ?mol
-1(1)△H
1=
kJ?mol
-1。
(2)壓強為100kPa的條件下,圖1是平衡時體系中各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關系,圖2是H
2的平衡產(chǎn)率與溫度及起始時
的關系。
①圖1中c線對應的產(chǎn)物為
(填“CO
2”、“H
2”或“CH
4”)。
②圖2中B點H
2的產(chǎn)率與A點相等的原因是
。
(3)反應溫度T℃、0.1MPa的恒壓密閉容器中,充入1mol乙醇和xmolH
2O(g),若只發(fā)生反應CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(g)?2CO
2(g)+6H
2(g),平衡時,乙醇轉(zhuǎn)化率為α,CO
2的壓強為
MPa,反應平衡常數(shù)K
p=
(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。列出計算式即可)。
(4)CH
3CH
2OH(g)在催化劑Rh/CeO
2上反應制取氫氣的機理如圖:
①出生成CO(g)步驟的化學方程式
。
②下列措施可以提高CH
3CH
2OH在催化劑表面吸附率的有
(填標號)。
a.減小乙醇蒸氣的分壓
b.增大催化劑的比表面積