氫能是綠色綠源。甲醇和水蒸氣在Cu/ZnO/Al2O3催化劑下發(fā)生重整制氫反應(yīng):
反應(yīng)i:CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)ΔH1=+49.5kJ?mol-1
溫度過高時,會發(fā)生以下副反應(yīng):
反應(yīng)ii:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2
反應(yīng)iii:CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)ΔH3=+90.4kJ?mol-1
(1)ΔH2=+40.9+40.9kJ?mol-1。反應(yīng)ii在溫度過高時才能發(fā)生,說明該反應(yīng)ΔS >>0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)對于反應(yīng)i的說法正確的是 BDBD。
A.正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能低
B.恒壓條件下充入Ne,有利于提高甲醇平衡轉(zhuǎn)化率
C.催化劑利于平衡正向移動,使其平衡常數(shù)增大
D.當(dāng)混合體系平均相對分子質(zhì)量恒定時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
(3)恒容條件下,水醇比[n(水):n(甲醇)]分別為a、b、c時,平衡時CH3OH的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖1所示。則a、b、c由大到小順序為 a>b>ca>b>c。
(4)研究發(fā)現(xiàn),T1=200℃下,按一定的水醇比、一定質(zhì)量的Cu/ZnO/Al2O3催化劑作用下,只發(fā)生反應(yīng)i。將原料按不同流速通過裝有催化劑的裝置(如圖2),測得甲醇轉(zhuǎn)化率與WF(催化劑質(zhì)量與通入原料的流速之比)關(guān)系如圖3。
①AB段CH3OH轉(zhuǎn)化率隨著EF的增大而升高的原因是 AB段未達(dá)到平衡,由A到B氣體流速減慢,向右反應(yīng)程度更大AB段未達(dá)到平衡,由A到B氣體流速減慢,向右反應(yīng)程度更大。比較B、C兩點CH3OH的反應(yīng)速率大?。簐B<<vC(填“>”、“<”或“=”)。
②若要使甲醇的轉(zhuǎn)化率大于c%,可采取的措施是 提高溫度高于200℃或提高水醇比提高溫度高于200℃或提高水醇比(任寫出一種即可)。
(5)220℃,向恒容密閉容器中按n(水):n(甲醇)=1:1通入原料,起始總壓為pkPa,發(fā)生反應(yīng)i和ii(該溫度下,反應(yīng)iii未發(fā)生)。平衡時,測得CO分壓為akPa,H2體積分?jǐn)?shù)為CO的50倍。求220℃下反應(yīng)達(dá)平衡時水和醇的物質(zhì)的量之比[即n(水):n(甲醇)]=0.5P-16a0.5P-17a0.5P-16a0.5P-17a。
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【答案】+40.9;>;BD;a>b>c;AB段未達(dá)到平衡,由A到B氣體流速減慢,向右反應(yīng)程度更大;<;提高溫度高于200℃或提高水醇比;
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【解答】
【點評】
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:2024/4/20 14:35:0組卷:27引用:1難度:0.3
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)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=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(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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