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)ΔH1
b)CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2
c)CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)ΔH3
d)2CO(g)⇌CO2(g)+C(s)ΔH4
e)CO(g)+H2(g)⇌H2O(g)+C(s)ΔH5
(1)根据盖斯定律,反应a的ΔH1=ΔH1=ΔH3-ΔH4或ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5ΔH1=ΔH3-ΔH4或ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5(有两种写法,写出其中一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有 ADAD。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图1所示,则该过程表示的是一个 吸热吸热 (“吸热”或“放热”)反应,该历程分 44步进行,其中第 44 步的正反应活化能最大。
(4)设Krp为压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为 kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的lnKrp随1T(温度的倒数)的变化如图2所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有 a、ca、c(填字母),理由是 反应a、c的Krp随T升高而增大反应a、c的Krp随T升高而增大。
②反应c的压力平衡常数表达式为Krp=P2(H2)P(CH4)P0P2(H2)P(CH4)P0。
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:制冷剂、人工降雨等制冷剂、人工降雨等。
r
p
r
p
1
T
r
p
r
p
r
p
P
2
(
H
2
)
P
(
C
H
4
)
P
0
P
2
(
H
2
)
P
(
C
H
4
)
P
0
【答案】ΔH1=ΔH3-ΔH4或ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5;AD;吸热;4;4;a、c;反应a、c的K随T升高而增大;;制冷剂、人工降雨等
r
p
P
2
(
H
2
)
P
(
C
H
4
)
P
0
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8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=
(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3