甲烷、二氧化碳重整制合成氣CO和H2，是一種有效實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵技術(shù)，也是近幾年研究的熱點(diǎn)之一。
回答下列問題：
（1）已知：甲烷、二氧化碳重整工藝的相關(guān)反應(yīng)如下：
①H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）△H1=+41kJ?mol-1
②2CO（g）?CO2（g）+C（s）△H2=?172kJ?mol-1
③CH4（g）?C（s）+2H2（g）△H3=+75kJ?mol-1
④CO（g）+H2（g）?C（s）+H2O（g）△H4=?131kJ?mol-1
則甲烷、二氧化碳重整制合成氣的熱化學(xué)方程式為CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H=+247kJ?mol?1+247kJ?mol?1；為了提高平衡時(shí)合成氣的產(chǎn)率，反應(yīng)條件應(yīng)選擇 BDBD（填標(biāo)號(hào)）。
A．高壓
B．低壓
C．低溫
D．高溫
（2）一定條件下，CH4分解生成碳的反應(yīng)歷程如圖1所示。該歷程分4步進(jìn)行，其中第 33步為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)活化能最大一步的反應(yīng)方程式為 CH+3H?C+4HCH+3H?C+4H。
（3）CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g），一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示（不考慮副反應(yīng)），則T1＜＜T2（填“＞”或“＜”），A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB、KC）的大小關(guān)系為 KC=KB＞KAKC=KB＞KA。
（4）在恒壓p=100 kPa、初始投料n（CO2）n（CH4）=1的條件下，甲烷、二氧化碳重整制合成氣的過程中各平衡組分的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖3所示。
①隨溫度升高，產(chǎn)率增加，n（H2）n（CO）減小，積碳含量 減小減小（填“增大”或“減小”）。
②在630℃時(shí)，反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）的平衡常數(shù)Kp=8000380003kPa2（Kp是以分壓表示的平衡常數(shù)，已知分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
n
（
CO
2
）
n
（
CH
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
8000
3
8000
3
【答案】+247kJ?mol?1；BD；3；CH+3H?C+4H；＜；KC=KB＞KA；減??；
8000
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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：2024/6/27 10:35:59組卷：20引用：1難度：0.4
相似題
-
1．氫氣最早于16世紀(jì)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(shí)，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(dá)到平衡時(shí)，測(cè)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(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，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(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
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(shí)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(jìn)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：60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(cè)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(shí)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
相關(guān)試卷