Question

甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

回答下列问题：

(1)反应CO(g)+H₂O(g)====CO₂(g)+H₂(g)的ΔH=_____kJ·mol^-1。

(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率________甲烷氧化的反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(p_B)代替物质的量浓度(c_B)也可表示平衡常数(记作K_p)，则反应CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)的K_p=______;随着温度的升高，该平衡常数_________ (填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于___________________________________。

(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H₂和CO物质的量分数的影响如图：

①若要达到H₂物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是______________。

A.600 ℃，0.9 MPa       B.700 ℃，0.9 MPa

C.800 ℃，1.5 MPa       D.1 000 ℃，1.5 MPa

②画出600 ℃，0.1 MPa条件下，系统中H₂物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图：

(6)如果进料中氧气量过大，最终导致H₂物质的量分数降低，原因是________________________。

Answer 1