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  • 科目:化学
  • 题型:综合题
  • 难度:中等
  • 人气:227

CH4-CO2 催化重整不仅可以得到合成气(CO和 H2 )。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:

(1) CH4-CO2 催化重整反应为: CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

已知:

C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75kJmol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394kJmol-1

C(s)+12O2(g)=CO(g) H=-111kJmol-1

该催化重整反应的 H= ________ kJmol-1 。有利于提高 CH4 平衡转化率的条件是________(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下,在体积为2L的容器中加入 2molCH41molCO2 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 CO2 的转化率是50%,其平衡常数为________ mol2L-2

(2)反中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:


积碳反应

CH4(g)=C(s)+2H2(g)

消碳反应

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

ΔHJ(KJmol-1)

75

172

活化能/     (KJmol-1)

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

①由上表判断,催化剂X________Y(填"优于或劣于"),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)

A.

KK 均增加

B.

V 减小、 V 增加

C.

K 减小、 K 增加

D.

v 增加的倍数比 V 增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在 p(CH4) 一定时,不同 P(CO2) 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则 Pa(CO2)Pb(CO2)Pc(CO2) 从大到小的顺序为________

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CH4- CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和 H2)。