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温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
Ⅰ.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体,其工艺过程中涉及如下反应:
反应①CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1
反应②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ•mol-1
反应③CH4(g)+
1
2
O2(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH3=-35.6kJ•mol-1
(1)已知:
1
2
O2(g)+H2(g)⇌H2O(g) ΔH=-241.8kJ•mol-1,则ΔH1=
+247.4
+247.4
kJ•mol-1
(2)一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图一所示。
①图中a和b分别代表产物
H2
H2
CO
CO

②1100K时,CH4与CO2的转化率分别为95%和90%,反应①的平衡常数K=
1
.
9
0
2
×
1
.
5
5
2
0
.
05
×
0
.
1
V
2
1
.
9
0
2
×
1
.
5
5
2
0
.
05
×
0
.
1
V
2
(写出计算式)。
Ⅱ.Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图二所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图三所示。
(3)下列对CO2甲烷化反应体系的说法不合理的有
D
D

A.含碳副产物的产率均低于CH4
B.存在反应CO2+4H2⇌CH4+2H2O
C.存在副反应CO2+H2⇌CO+H2O
D.CO2转化为CH4的过程中未发生能量转化
(4)CO2甲烷化的过程中,保持CO2与H2的体积比为1:4,反应气的总流量控制在40mL•min-1,320℃时测得CO2转化率为80%,则CO2反应速率为
6.4
6.4
mL•min-1

【考点】化学平衡的计算
【答案】+247.4;H2;CO;
1
.
9
0
2
×
1
.
5
5
2
0
.
05
×
0
.
1
V
2
;D;6.4
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/6 8:0:9组卷:25引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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