【题目】以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。

(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应

主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJmol-1

副反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJmol-1

甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2CO,则该反应的化学方程式为_________________________既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________

分析适当增大水醇比(nH2O∶nCH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处_________________________

某温度下,将nH2O∶nCH3OH =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为_________________________(忽略副反应)

(2)工业常用CH4 与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+203kJ·mol-1

该反应的逆反应速率表达式为; V=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表

CO浓度(mol·L-1

H2浓度(mol·L-1

逆反应速率(mol·L-1·min-1)

0.05

C1

4.8

c2

C1

19.2

c2

0.15

8.1

由上述数据可得该温度下,上述反应的逆反应速率常数k __________L3·mol-3·min-1

在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示,则压强Pl_____P2大于小于”)温度T3_______T4大于小于”);压强为P1时,在N; v_______v大于小于”或“等于”。求N点对应温度下该反应的平衡常数 K=_____________________

 0  190384  190392  190398  190402  190408  190410  190414  190420  190422  190428  190434  190438  190440  190444  190450  190452  190458  190462  190464  190468  190470  190474  190476  190478  190479  190480  190482  190483  190484  190486  190488  190492  190494  190498  190500  190504  190510  190512  190518  190522  190524  190528  190534  190540  190542  190548  190552  190554  190560  190564  190570  190578  203614 

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