甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：
| 反應(yīng)過程 | 化學(xué)方程式 | 焓變△H（kJ/mol） | 活化能Ea（kJ/mol） |
| 甲烷氧化 | CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） | -802.6 | 125.6 |
| CH4（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g） | -322.0 | 172.5 | |
| 蒸汽重整 | CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） | 206.2 | 240.1 |
| CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g） | 165.0 | 243.9 |
（1）反應(yīng)CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H=
-41.2
-41.2
kJ/mol.（2）在初始階段，甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率
小于
小于
甲烷氧化的反應(yīng)速率（填大于、小于或等于）．（3）對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（PB）代替物質(zhì)的量濃度（cB）也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的KP=
p
3
（
H
2
）
?
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
p
3
（
H
2
）
?
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于
放熱的甲烷氧化反應(yīng)為吸熱的蒸氣重整提供能量
放熱的甲烷氧化反應(yīng)為吸熱的蒸氣重整提供能量
．（5）在某一給定進(jìn)料比的情況下，溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如圖1、圖2：
①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＞65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＜10%，以下條件中最合適的是
B
B
．A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.5MPa
②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間（從常溫進(jìn)料開始計(jì)時(shí)）的變化趨勢(shì)示意圖（如圖3）：
（6）如果進(jìn)料中氧氣量過大，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低，原因是
導(dǎo)致生成的氫氣和氧氣反應(yīng)
導(dǎo)致生成的氫氣和氧氣反應(yīng)
．【答案】-41.2；小于；；增大；放熱的甲烷氧化反應(yīng)為吸熱的蒸氣重整提供能量；B；導(dǎo)致生成的氫氣和氧氣反應(yīng)
p
3
（
H
2
）
?
P
（
CO
）
P
（
C
H
4
）
?
P
（
H
2
O
）
【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：447引用：5難度：0.5
相似題
-
1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ）
發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴(kuò)大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應(yīng)式為．
②工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5
相關(guān)試卷