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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的催化轉化如圖所示:
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①已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH═+206.2kJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH═-165.0kJ?mol-1
過程Ⅰ的熱化學方程式為
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol
。
②關于上述過程Ⅱ的說法不正確的是
cd
cd
(填字母)。
a.實現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
(2)工業(yè)上還可以利用甲烷生產氫氰酸(HCN),其反應為:CH4(g)+NH3(g)?HCN(g)+3H2(g)ΔH>0。在一定溫度下,向2L恒容密閉容器中加入nmolCH4和2molNH3。
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①能表示上述反應達到平衡狀態(tài)的是
bde
bde
。(填字母)
a.單位時間內斷裂4molC-H的同時生成3molH-H
b.容器內的總壓強保持不變
c.混合氣體密度保持不變
d.混合氣體的平均摩爾質量保持不變
e.NH3濃度保持不變
②平衡時NH3體積分數隨n變化的關系如圖所示,CH4的轉化率:α(a)
α(b)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)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?kPa2?s-1,某時刻測得p(CO)═20kPa,則p(CO2)═
15
15
kPa,v(CO2)═
1.95
1.95
mol?kPa2?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的計算式為Kp
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
。(各物質的分壓代替物質的量濃度計算)

【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol;cd;bde;>;15;1.95;
3
6
2
×
3
6
2
2
×
7
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:8難度:0.7
相似題
  • 1.在載人航天器中,可以利用CO2與H2的反應,將航天員呼出的CO2轉化為H2O等,然后通過電解H2O得到O2,從而實現O2的再生。已知:
    ①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l)ΔH1=-252.9kJmol
    ②2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)ΔH2=+571.6kJ/mol
    請寫出甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:3引用:1難度:0.8
  • 菁優(yōu)網2.碳及其化合物在人類生產、生活中的應用非常廣泛.“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的生活方式.
    (1)已知:①2CH4(g)+3O2(g)?2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol
    ②2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H2=-566kJ/mol,
    則甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
     

    (2)已知在恒溫恒壓下密閉容器的可逆反應CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    ①該可逆反應一定達到平衡的標志是
     

    A.v(CH4=3v(H2
    B.水蒸氣的濃度與一氧化碳的濃度相等
    C.平均相對分子質量不隨時間的變化而變化
    D.密度不隨時間的變化而變化
    ②該可逆反應在不同條件下,測得CH4轉化率隨時間變化如圖所示,與實驗a相比,b的實驗條件是
     

    (3)將不同物質的量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應:
    CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H得到如表三組數據:
    實驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
    H2OCOCO2CO
    1650241.62.45
    2900120.41.63
    3900abcDt
    ①實驗1中以v(H2)表示的反應速率為
     

    ②實驗2中的平衡常數是
     
    (計算結果保留兩位小數).
    ③該反應的△H
     
    0(填“>”或“<”).
    ④若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質的質量分數分別相等),則a、b應滿足的關系是
     
    (用含a、b的式子表示).

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:8引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網3.碳及其化合物在人類生產、生活中的應用非常廣泛.“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的生活方式.
    (1)已知:①2CH4(g)+3O2(g)?2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol
    ②2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H2=-566kJ/mol,
    則甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
     

    (2)已知在恒溫恒壓下密閉容器的可逆反應CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    ①該可逆反應一定達到平衡的標志是
     

    A.v(CH4=3v(H2   B.水蒸氣的濃度與一氧化碳的濃度相等
    C.平均相對分子質量不隨時間的變化而變化 D.密度不隨時間的變化而變化
    ②該可逆反應在不同條件下,測得CH4轉化率隨時間變化如圖所示,與實驗a相比,b的實驗條件是
     

    (3)將不同物質的量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,
    進行反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H得到如下三組數據:
    溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
    H2OCOH2CO2
    1650241.61.65
    2900120.40.43
    ①實驗1中以v(H2)表示的反應速率為
     

    ②實驗2中的平衡常數是
     
    (計算結果保留兩位小數).
    ③該反應的△H
     
    0(填“>”或“<”).
    ④若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質的質量分數分別相等),則a、b應滿足的關系是
     
    (用含a、b的式子表示).

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:11難度:0.1
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