18.CH
4與CO
2的干法重整(DRM)反應(yīng)可制備CO和H
2。體系內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CH
4(g)+CO
2(g)?2CO(g)+2H
2(g)ΔH
1反應(yīng)Ⅱ:CH
4(g)+3CO
2(g)?4CO(g)+2H
2O(g)ΔH
2=+329kJ?mol
-1反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)ΔH
3=-41kJ?mol
-1(1)ΔH
1=
(填含ΔH
2、ΔH
3的表達(dá)式)。
(2)向密閉容器中通入3molCO
2(g)和1molCH
4(g),若僅考慮發(fā)生上述三個(gè)反應(yīng),平衡時(shí)CO
2(g)、CH
4(g)、CO(g)、H
2(g)的物質(zhì)的量隨溫度T的變化如圖所示。
①曲線x、z分別表示
、
(填化學(xué)式)的物質(zhì)的量變化。
②900K時(shí),CH
4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
(填含a的表達(dá)式,下同),反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K
c=
。
(3)使用CaO/Fe
3O
4/Ni復(fù)合催化劑,可顯著提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)碳?xì)浞蛛x,并得到富含CO的產(chǎn)物,催化機(jī)理如圖所示。
某化學(xué)興趣小組用化學(xué)方程式解釋碳?xì)浞蛛x的原理:4CO+Fe
3O
4=3Fe+4CO
2、4H
2+Fe
3O
4=3Fe+4H
2O、
、
(補(bǔ)齊另兩個(gè)化學(xué)方程式)。