【题目】对甲烷和 CO2 的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合 CO2 重整反应有:

反应(i)2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g) H=71.4kJmol-1

反应(ii)CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H=+247.0 kJmol-1

(1)写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式:_____

(2)在两个体积均为 2L 的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii)CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) (不发生其它反应)CO2的平衡转化率如表所示:

容器

起始物质的量(n) / mol

CO2的平衡转化率

CH4

CO2

CO

H2

0.1

0.1

0

0

50

0.1

0.1

0.2

0.2

/

①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_____

A.v(CH4) =2v(CO)

B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)

C.容器内混合气体的总压强不再变化

D.容器内混合气体密度保持不变

②达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内 CO 的物质的量的关系满足:2n(CO)_____n(CO)(”)

(3)将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i),其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下, 相同时间内测得 CH4 转化率与温度变化关系如图所示。c _____(可能一定一定未”)达到平衡状态,理由是_____

(4)CO2 也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) H<0。设 m 为起始时的投料比,即 m= n(H2)/ n(CO2)。通过实验得到下列图象:

1 2 3

①图 1 中投料比相同,温度从高到低的顺序为_________

②图 2 m1m2m3 从大到小的顺序为_________

③图 3 表示在总压为 5 MPa 的恒压条件下,且 m=3 时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4 温度时,该反应压强平衡常数KP的计算式为_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,代入数据,不用计算)

 0  196712  196720  196726  196730  196736  196738  196742  196748  196750  196756  196762  196766  196768  196772  196778  196780  196786  196790  196792  196796  196798  196802  196804  196806  196807  196808  196810  196811  196812  196814  196816  196820  196822  196826  196828  196832  196838  196840  196846  196850  196852  196856  196862  196868  196870  196876  196880  196882  196888  196892  196898  196906  203614 

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