6.煤制天然气工艺是煤高效洁净利用的新途径之一,其工艺流程简如图1如下:

(1)反应I:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+135kJ•mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应.请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:氧气与碳发生燃烧反应放热,放出的热被可逆反应C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)吸收利用,促进反应正向移动.
(2)反应II:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ•mol-1.如图2表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系.
①判断T1、T2和T3的大小关系:T1<T2<T3
②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到CO与H2的物质的量之比为1:3,则反应II应选择的温度是T3(填“T1”“T2”或“T3”).
(3)①甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III.煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和CO2
②工业上常用热碳酸钾法脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的化学方程式是K2CO3+H2S═KHS+KHCO3
(4)已知:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)△H2=-484kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)+2H2O(g)△H3=-802kJ•mol-1
反应IV:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H=-207kJ•mol-1
 0  160104  160112  160118  160122  160128  160130  160134  160140  160142  160148  160154  160158  160160  160164  160170  160172  160178  160182  160184  160188  160190  160194  160196  160198  160199  160200  160202  160203  160204  160206  160208  160212  160214  160218  160220  160224  160230  160232  160238  160242  160244  160248  160254  160260  160262  160268  160272  160274  160280  160284  160290  160298  203614 

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