CH4—CO2重整技术是实现“碳中和”的一种理想的CO2利用技术,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义。该过程中涉及的反应如下。
主反应:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.0kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知CH4、CO和H2的燃烧热ΔH分别为-890.3kJ/mol、-283.0kJ/mol和-285.8kJ/mol,该催化重整主反应的ΔH1=+247.3+247.3kJ/mol。有利于提高CO2平衡转化率的条件是BB。(填标号)
A.高温高压
B.高温低压
C.低温高压
D.低温低压
(2)在刚性密闭容器中,进料比n(CO2)n(CH4)分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。

①甲烷的质量分数随温度变化的关系如图甲所示,曲线c对应的n(CO2)n(CH4)=2.02.0。
②反应体系中,n(H2)n(CO)随温度变化的关系如图乙所示,随着进料比n(CO2)n(CH4)的增加,n(H2)n(CO)的值减小减小(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是随着投料比n(CO2)n(CH4)的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,n(H2)n(CO)减小随着投料比n(CO2)n(CH4)的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,n(H2)n(CO)减小。
(3)在800℃、101kPa时,按投料比n(CO2)n(CH4)=1.0加入刚性密闭容器中,达平衡时甲烷的转化率为90%,二氧化碳的转化率为95%,则副反应的压强平衡常数Kp=1.061.06。(计算结果保留3位有效数字)
(4)我国科学家设计了一种电解装置如图所示,能将二氧化碳转化成合成气CO和H2,同时获得甘油醛。则催化电极a为阳阳极,催化电极b产生CO的电极反应式为CO2+H2O+2e-═CO+2OH-(或2CO2+2e-=CO2-3+CO)CO2+H2O+2e-═CO+2OH-(或2CO2+2e-=CO2-3+CO)。

n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
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n
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C
O
2
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C
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4
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n
(
H
2
)
n
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CO
)
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C
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4
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n
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H
2
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CO
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C
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2
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n
(
C
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4
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n
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H
2
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CO
)
n
(
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O
2
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2
-
3
CO
2
-
3
【答案】+247.3;B;2.0;减小;随着投料比的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减小;1.06;阳;CO2+H2O+2e-═CO+2OH-(或2CO2+2e-=+CO)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:86引用:5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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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