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甲醇、水蒸氣重整制氫(SRM)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,產(chǎn)物中H2含量高,是電動(dòng)汽車氫氧燃料電池理想的氫源。其部分主要反應(yīng)過(guò)程如流程圖一所示。
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請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.對(duì)反應(yīng)ⅠCH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)的單獨(dú)研究:
(1)已知CO(g)的熱值為10.1kJ?g-1;CH3OH(g)、H2(g)的燃燒熱分別為760kJ?mol-1、286kJ?mol-1;計(jì)算反應(yīng)Ⅰ的△H1=
+94.8
+94.8
kJ?mol-1.(保留三位有效數(shù)字)
(2)原料進(jìn)氣比對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性(某產(chǎn)物的選擇性越大,則其含量越多)的影響較為復(fù)雜,其關(guān)系如圖二中的甲。當(dāng)
n
O
2
n
C
H
3
OH
)=0.2~0.3時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)為
2CH3OH+O2
催化劑
2HClO+2H2O
2CH3OH+O2
催化劑
2HClO+2H2O
。
Ⅱ.對(duì)反應(yīng)ⅡCO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H<0的單獨(dú)研究:
(3)在進(jìn)氣比
n
CO
n
H
2
O
不同時(shí),測(cè)得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖乙(各點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度可能不同)。圖乙中D、G兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TD和TG,其中相對(duì)低溫的是
TD
TD
。(填TD或TG
(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其他條件不變,向反應(yīng)Ⅱ平衡體系中投入一定量納米CaO可明顯提高H2的體積分?jǐn)?shù),原因是
CaO吸收CO2,使反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)
CaO吸收CO2,使反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)
。
Ⅲ.對(duì)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的綜合研究:
(5)某催化劑條件下,體系中CH3OH轉(zhuǎn)化率、中間產(chǎn)物CO生成率與溫度變化關(guān)系如圖丙所示。
①隨著溫度升高,CH3OH實(shí)際轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡轉(zhuǎn)化率的原因可能是
溫度升高,反應(yīng)速率加快
溫度升高,反應(yīng)速率加快
;但是,CO的實(shí)際生成率并沒有不斷接近平衡生成率,其原因可能是
D
D
。(填標(biāo)號(hào))
A.反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)
B.部分CO轉(zhuǎn)化為CH3OH
C.催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅱ的選擇性低
D.催化劑對(duì)反應(yīng)I的選擇性低
②寫出能提高CH3OH轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的一條措施
提高
n
n
甲醇
或選擇更合適的催化劑,催化CH3OH和H2O直接變?yōu)镃O2和H2而不催化Ⅰ
提高
n
n
甲醇
或選擇更合適的催化劑,催化CH3OH和H2O直接變?yōu)镃O2和H2而不催化Ⅰ

【答案】+94.8;2CH3OH+O2
催化劑
2HClO+2H2O;TD;CaO吸收CO2,使反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng);溫度升高,反應(yīng)速率加快;D;提高
n
n
甲醇
或選擇更合適的催化劑,催化CH3OH和H2O直接變?yōu)镃O2和H2而不催化Ⅰ
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:58引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖1所示.(已知:2SO2 (g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1)(圖中△H1和△H2表示反應(yīng)過(guò)程中實(shí)際釋放的能量)
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式
     

    (2)△H2=
     
    kJ?mol-1
    (3)恒溫恒容時(shí),1molSO2和2molO2充分反應(yīng),放出熱量的數(shù)值比|△H2|
     
    (填“大”“小”或“相等”).
    (4)恒容條件下,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2 )增大的有
     

    a.升高溫度   b.充入He氣
    c.再充入1molSO2 (g)和1molO 2 (g) d.使用催化劑
    (5)某SO2(g)和O2(g)體系,時(shí)間t1達(dá)到平衡后,改變某一外界條件,反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示,若不改變SO2(g)和O2(g)的量,則圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
     
    ;t1-t2對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K1,t3-t4對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K2,t5-t6對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K3,t6-t7對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K4,則K1、K2、K3、K4的大小關(guān)系為
     

    (6)利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟.某溫度下,
    2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H=mkJ?mol-1
    K的大小與溫度(T)的關(guān)系如圖3中曲線所示,
    b點(diǎn)時(shí)v(正)
     
    v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
    反應(yīng)熱(△H)將
     
    (填“增大”、“減小”或“不變”).
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    發(fā)布:2024/8/17 6:0:3組卷:22引用:2難度:0.1
  • 2.碳及其化合物有廣泛的用途.
    (1)將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0,以上反應(yīng)達(dá)到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率的是
     

    A.升高溫度   B.增加碳的用量    C.加入催化劑  D.用CO吸收劑除去CO
    (2)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):
    CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
    溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所
    需時(shí)間/min
    H2OCO
    H2
    CO
    9001.02.00.41.63.0
    通過(guò)計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
    (3)把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H2用于工業(yè)合成氨.已知:
    N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
    2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.0kJ/mol
    ①氫氣的燃燒熱△H=
     

    發(fā)布:2024/8/16 20:0:2組卷:3引用:2難度:0.3
  • 3.已知H2、CH4的燃燒熱分別為286KJ/mol、890KJ/mol實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和甲烷的混和氣體共1mol完全燃燒時(shí)放熱588kJ,則混和氣體中氫氣與甲烷的體積比約為( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/8/16 20:0:2組卷:12引用:2難度:0.9
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