甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。甲醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如图所示,回答下列问题:

(1)已知一定条件下
反应Ⅰ:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.7kJ/mol
反应Ⅲ:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH3=+49.5kJ/mol
①反应Ⅰ的ΔS >>0(填“>”、“=”或“<”),该反应自发进行的条件是 高温高温(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
②该条件下反应Ⅱ的热化学方程式是 H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=41.2kJ/molH2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=41.2kJ/mol。
(2)已知反应Ⅱ在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,在不同温度(T1、T2)下,测得相应的CO的平衡转化率如图。

①比较T1、T2的大小,并解释原因:T1<T2,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO平衡转化率减小T1<T2,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO平衡转化率减小。
②A点对应的化学平衡常数是 11。
③T1温度时,t时刻各物质的浓度如表。
CO | H2O | H2 | CO2 | |
t时刻浓度(mol/L) | 1.2 | 0.2 | 0.8 | 0.8 |
<
<
v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。④当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是
进气比越大,反应温度越低
进气比越大,反应温度越低
。【答案】>;高温;H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=41.2kJ/mol;T1<T2,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO平衡转化率减小;1;<;进气比越大,反应温度越低
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/16 1:0:9组卷:70引用:4难度:0.5
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1.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:
(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为发布:2024/12/17 8:0:2组卷:38引用:1难度:0.5 -
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