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菁優(yōu)網(wǎng)CH4-CO2催化重整時發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)某溫度下,向1L的密閉容器中充入2molCH4與1molCO2,發(fā)生CH4-CO2催化重整反應(yīng),10min時達到平衡,測得平衡混合物中CO(g)的體積分數(shù)為20%,則用CH4表示的反應(yīng)速率為
0.0375mol?L-1?min-1
0.0375mol?L-1?min-1
。
(2)在一定溫度下,向固定容積為2L的密閉容器中充入1moCH4與1molCO2發(fā)生CH4-CO2催化重整反應(yīng),達平衡時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=
1
1
;平衡后保持溫度不變,若再充入1.5molCH4、1.5molCO2、1molCO、1molH2,則此時v
=
=
v。(選填“>”、“<”或“=”)
(3)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1=-75kJ?mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-394kJ?mol-1
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)ΔH3=-111kJ?mol-1
①催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的ΔH=
+247
+247
kJ?mol-1。
②反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
積碳反應(yīng)CH4(g)═C(s)+2H2(g) 消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s
)═2CO(g)
 ΔH/(kJ?mol-1 +75 +172
活化能/(kJ?mol-1 催化劑X 33 91
催化劑Y 43 72
由上表判斷,催化劑X
劣于
劣于
Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是
相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊
相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊
。
③反應(yīng)進料氣組成、壓強及反應(yīng)時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示,升高溫度時,下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是
AD
AD
(填標號)。
A.K、K均增加
B.v減小、v增加
C.K減小、K增加
D.溫度高于600℃,v增加的倍數(shù)比v增加的倍數(shù)大

【答案】0.0375mol?L-1?min-1;1;=;+247;劣于;相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)的活化能小,消碳反應(yīng)速率塊;AD
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:2引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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