我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1
b.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2
c.CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)△H3
d.2CO(g)⇌CO2(g)+C(s)△H4
e.CO(g)+H2(g)⇌H2O(g)+C(s)△H5
(1)根据盖斯定律,反应a的△H1=△H2+△H3-△H5(或△H3-△H4)△H2+△H3-△H5(或△H3-△H4)(写出一个合理的代数式即可)。
(2)一定条件下,c反应CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 44步进行,其中第 44步的正反应活化能最大。
(3)某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行a反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,则其平衡常数为 1313。
(4)在一固定容积的密闭容器中进行b反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)。
其平衡常数K和温度T的关系如下:
1
3
1
3
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
放热
放热
反应(填“吸热”或“放热”)。②当温度为850℃,某时刻测得容器中各物质的物质的量如下:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
小于
小于
v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。③在一定温度下,压缩容器体积增大压强,则该反应中H2(g)的平衡转化率
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”)。工业生产中,通过此方法使容器压强增大以加快反应速率,却意外发现H2(g)的转化率也显著提高,请你从平衡原理解释其原因可能是 压强增大使水蒸气液化,平衡正向移动
压强增大使水蒸气液化,平衡正向移动
。【答案】△H2+△H3-△H5(或△H3-△H4);4;4;;放热;小于;不变;压强增大使水蒸气液化,平衡正向移动
1
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:6引用:1难度:0.5
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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
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C.增大压强
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(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3