解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷572
合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。
(1)CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2),其工艺过程中涉及如下反应:
反应①CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)△H1
反应②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1
反应③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdce974e70e6bc16446b5733cd31b36.svg)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cdd0562c6adca247a4b77dc78044227.svg)
反应④![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aea6c02c2ae761b4b07fb86e4487259d.svg)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30c47cae4f4204f612bca9635da62322.svg)
则△H1=___________ kJ·mol-1。
一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。1100K时,CH4与CO2的转化率分别为90%和95%,图中a代表产物___________ 。当温度高于900K,H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/26/2686097364000768/2687738007437312/STEM/9607fc0203e14c08877b17841844b1a1.png?resizew=284)
(2)工业上将CO2转化为燃料CH4,可发生反应有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1
将1molCO2和4mol H2充入2L刚性密闭容器中,反应相同时间,温度对CO2转化率和催化剂选择性的影响如图所示。(注:催化剂的选择性是指发生反应的CO2转化为CH4或CO的百分比)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/26/2686097364000768/2687738007437312/STEM/30ab23fa470d45c489508ea96601d869.png?resizew=480)
△H1___________ 0(填“>”、“<”或“=”)。350℃时,反应I的平衡常数为___________ 。不改变投料,若容器体积可变化,为同时提高CO2的平衡转化率和CH4的平衡产率,选择最佳反应条件为___________ (填标号)。
A.350℃、低压B.350℃、高压C.500℃、低压D.500℃、高压
(1)CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2),其工艺过程中涉及如下反应:
反应①CH4(g)+CO2(g)
反应②CO2(g)+H2(g)
反应③
反应④
则△H1=
一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。1100K时,CH4与CO2的转化率分别为90%和95%,图中a代表产物
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/26/2686097364000768/2687738007437312/STEM/9607fc0203e14c08877b17841844b1a1.png?resizew=284)
(2)工业上将CO2转化为燃料CH4,可发生反应有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
将1molCO2和4mol H2充入2L刚性密闭容器中,反应相同时间,温度对CO2转化率和催化剂选择性的影响如图所示。(注:催化剂的选择性是指发生反应的CO2转化为CH4或CO的百分比)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/26/2686097364000768/2687738007437312/STEM/30ab23fa470d45c489508ea96601d869.png?resizew=480)
△H1
A.350℃、低压B.350℃、高压C.500℃、低压D.500℃、高压
2021·山东聊城·一模
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温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点,合理利用燃料废气中的CO2,也是实现“碳中和”的途径之一、回答下列问题:
(1)CO2与CH4重整可以同时利用两种温室气体,过程中涉及如下反应:
I.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247.41kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.CH4(g)+
O2(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH3=-35.6kJ·mol-1
①已知:
O2(g)+H2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1,则ΔH2=___________ kJ·mol-1。
②一定条件下,向体积为V L的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示,x曲线代表___________ (填化学式)产量变化,1100K时,CH4与CO2的转化率分别为95%和90%,反应I的平衡常数K=___________ (mol·L-1)2(写出计算式,用含a、b、V的代数式表示)。
I.CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g) ΔH1<0
II.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
刚性容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1:1投料,平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示。___________ ,为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性,应选择的反应条件为___________ (填标号)。
A.低温、低压 B.高温、高压
C.高温、低压 D.低温、高压
②240℃时,容器内压强随温度的变化如下表:
反应I的速率可表示为v=k·p(CO2)·p(H2)(k为常数),则反应在60min时v=___________ (用含p0、k的式子表示)。
(1)CO2与CH4重整可以同时利用两种温室气体,过程中涉及如下反应:
I.CH4(g)+CO2(g)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
Ⅲ.CH4(g)+
①已知:
②一定条件下,向体积为V L的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示,x曲线代表
I.CO2(g)+H2(g)
II.CO2(g)+H2(g)
刚性容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1:1投料,平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示。
A.低温、低压 B.高温、高压
C.高温、低压 D.低温、高压
②240℃时,容器内压强随温度的变化如下表:
时间/ min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
压强/ MPa | P0 | 0.91 P0 | 0.85 P0 | 0.80 P0 | 0.80 P0 |
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