甲醇水蒸氣重整制氫(SRM)系統簡單,產物中H2含量高、CO含量低(CO會損壞燃料電池的交換膜),是電動汽車氫氧燃料電池理想的氫源。反應如下:
反應I(主):CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ/mol
反應II(副):H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol
溫度高于300℃則會同時發生反應III:CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H3
(1)計算反應III的△H3=+90KJ/mol+90KJ/mol。
(2)反應I能夠自發進行的原因是 反應I 為熵增加的反應反應I 為熵增加的反應,升溫有利于提高CH3OH 轉化率,但也存在一個明顯的缺點是 CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜。
(3)圖為某催化劑條件下CH3OH轉化率、CO生成率與溫度的變化關系。

①隨著溫度的升高,CO的實際反應生成率沒有不斷接近平衡狀態生成率的原因是 cc(填標號)。
A.反應II逆向移動 B.部分CO轉化為CH3OH
C.催化劑對反應II的選擇性低 D.催化劑對反應III的選擇性低
②隨著溫度的升高,CH3OH 實際反應轉化率不斷接近平衡狀態轉化率的原因是 升溫反應速率加快升溫反應速率加快。
③寫出一條能提高CH3OH 轉化率而降低CO生成率的措施 其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑)其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑)。
(4)250℃,一定壓強和催化劑條件下,1.00molCH3OH 和1.32molH2O充分反應(已知此條件下可忽略反應Ⅲ),平衡時測得H2為2.70mol,CO有0.030mol,試求反應I中CH3OH的轉化率 91%91%,反應II的平衡常數 5.6×10-35.6×10-3(結果保留兩位有效數字)。
【答案】+90KJ/mol;反應I 為熵增加的反應;CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜;c;升溫反應速率加快;其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其它條件不變,選擇更合適的催化劑);91%;5.6×10-3
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:75引用:8難度:0.6
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A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6 -
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(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),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
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(1)此時A的濃度c(A)=
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(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3