题目内容
| A、水由高处向低处流 | B、水结成冰 | C、CaCO3分解为CaO和CO2 | D、石墨转化为金刚石 |
B.水结成冰的过程需要降温,常温下属于非自发进行的过程,故B不选;
C.CaCO3高温分解为CaO和CO2,常温属于非自发进行的反应,故C不选;
D.反应应在高温、高压下进行,为人为施加外力的反应,不是自发进行的反应,故D不选.
故选A.
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:
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△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 |
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(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(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)的KP= ;
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下图:
![]()
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa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 。
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△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)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H=______kJ/mol.
(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(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的KP=______;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、图2:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是______.
A.600℃,0.9MpaB.700℃,0.9MPaC.800℃,1.5MpaD.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa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(如图3):
(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______.