科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H(kJ/mol) | 活化能Ea(kJ/mol) |
| 甲烷氧化 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
| CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
| 蒸汽重整 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
| CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
| p3(H2)?P(CO) |
| P(CH4)?P(H2O) |
| p3(H2)?P(CO) |
| P(CH4)?P(H2O) |
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
| 反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H(kJ/mol) | 活化能Ea(kJ/mol) |
| 甲烷氧化 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
| CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
| 蒸汽重整 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
| CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)的KP= ;
随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
![]()
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)
的变化趋势示意图:
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(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下左图所示。
![]()
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率vI、vII和vIII从大到小的顺序为 ;反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,一定温度下发生反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) K=27mol2·L-2。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,在上述温度下发生反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.10mol,CH4的平衡转化率为 (保留两位有效数字)。
(3)甲烷燃料电池是利用CH4跟氧气或空气反应将化学能转化成电能的装置,电解质溶液是强碱。下面有关说法正确的是 (填编号)。
A.负极反应为:O2+2H2O+4e- -→4OH-;
B.负极反应为:CH4+10OH- - 8e--→CO32-+7H2O
C.放电时溶液中的阴离子向负极移动
D.随放电的进行,溶液的pH值不变
(4)如上右图是一个电化学装置示意图,甲烷燃料电池作其电源。
①如果A为含有铁、银、金、碳杂质的粗铜,B为纯铜,C为CuSO4溶液,通电后,Cu2+的浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是KBr溶液,通电时阳极的电极反应式是__________________________。
③特定条件下,该装置使用惰性电极电解Na2SO4浓溶液可制得少量过氧化氢:在阳极上SO
被氧化成S2O
(过二硫酸根离子),S2O
与H2O反应即可生成H2O2,
S2O
+2H2O === 2SO
+H2O2+2H+。若各反应物质的转化率均为100%,则要制取1 mol H2O2,理论上燃料电池需消耗CH4的物质的量为 。
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