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          CH4-CO2催化重整時發(fā)生反應:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題:
          (1)某溫度下,向1L的密閉容器中充入2molCH4與1molCO2,發(fā)生CH4-CO2催化重整反應,10min時達到平衡,測得平衡混合物中CO(g)的體積分數為20%,則用CH4表示的反應速率為
          0.0375mol?L-1?min-1
          0.0375mol?L-1?min-1

          (2)在一定溫度下,向固定容積為2L的密閉容器中充入1moCH4與1molCO2發(fā)生CH4-CO2催化重整反應,達平衡時CO2的平衡轉化率為50%,則此條件下該反應的平衡常數為K=
          1
          1
          ;平衡后保持溫度不變,若再充入1.5molCH4、1.5molCO2、1molCO、1molH2,則此時v
          =
          =
          v。(選填“>”、“<”或“=”)
          (3)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1=-75kJ?mol-1
          C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-394kJ?mol-1
          C(s)+
          1
          2
          O2(g)=CO(g)ΔH3=-111kJ?mol-1
          ①催化重整反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的ΔH=
          +247
          +247
          kJ?mol-1
          ②反應中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數據如下表:
          積碳反應CH4(g)═C(s)+2H2(g) 消碳反應CO2(g)+C(s
          )═2CO(g)
           ΔH/(kJ?mol-1 +75 +172
          活化能/(kJ?mol-1 催化劑X 33 91
          催化劑Y 43 72
          由上表判斷,催化劑X
          劣于
          劣于
          Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是
          相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,而消碳反應的活化能小,消碳反應速率塊
          相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,而消碳反應的活化能小,消碳反應速率塊

          ③反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖所示,升高溫度時,下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(K)和速率(v)的敘述正確的是
          AD
          AD
          (填標號)。
          A.K、K均增加
          B.v減小、v增加
          C.K減小、K增加
          D.溫度高于600℃,v增加的倍數比v增加的倍數大

          【答案】0.0375mol?L-1?min-1;1;=;+247;劣于;相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,而消碳反應的活化能小,消碳反應速率塊;AD
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
          發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:3引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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