【题目】甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。

(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:2CH4(g)C2H2(g)+ 3H2(g)。甲烷裂解时还发生副反应: 2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。

①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______

②1725℃时,若图中H2的lgP=5,则反应2CH4(g)C2H2(g)+ 3H2(g)的平衡常数Kp=_________(注:用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算)。

③根据图判断,2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H_____0(填“>”或“<”)。由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______

(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0

图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是________(填字母)。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是__________

(3)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:

已知: CH4(g)+ H2O(g) CO (g )+ 3H2(g) △H =+206.2 kJ/mol

CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g )+4H2(g) △H =+158.6 kJ/mol

则:

①过程II中第二步反应的化学方程式为__________

②只有过程I投料比=______,过程II中催化剂组成才会保持不变。

③该技术总反应的热化学方程式为_______________

 0  189565  189573  189579  189583  189589  189591  189595  189601  189603  189609  189615  189619  189621  189625  189631  189633  189639  189643  189645  189649  189651  189655  189657  189659  189660  189661  189663  189664  189665  189667  189669  189673  189675  189679  189681  189685  189691  189693  189699  189703  189705  189709  189715  189721  189723  189729  189733  189735  189741  189745  189751  189759  203614 

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