解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷359
央广网消息:2020年大庆油田生产天然气46.6亿立方米,实现了“十连增”,在大战大考中交出了“当好标杆旗帜、建设百年油田”的新答卷。天然气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料,广泛应用于民用和化工业生产中。回答下列问题:
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。∆H1=+196 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H2=-484 kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H3=-566 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H=_______ 。
(2)在两个相同钢性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),CH4和CO2的分压均为20 kPa,加入催化剂Ni/α-Al2O3,分别在T1℃和T2℃下进行反应,测得CH4转化率随时间变化如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/e2c7808d-b6c9-4ff1-840c-5c2565c711f6.jpg?resizew=288)
图1
①A点处v正_______ B点处v逆(填“<”、“>”或“=”)。
②用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即v=
,T2℃下,上述反应0~2min内平均反应速率v(CH4)=_______ kPa·min-1。(分压=总压×物质的量分数)
③上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是_____
A.通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
(3)其他条件相同,在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下,相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图2所示。三种催化剂作用下,反应活化能最大的是_______ (填“甲”、“乙”或“丙”);CH4的转化率b点高于c点的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/35b486bd-8bb0-46c9-83ad-b3a00e60d9b6.jpg?resizew=264)
(4)我国科学家设计的新型甲烷燃料电池能量密度高、成本低,其工作原理如图3所示。B极电极反应式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/1e950474-f4b8-43a5-9c1a-f91cb9d763fc.jpg?resizew=272)
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。∆H1=+196 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H2=-484 kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H3=-566 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H=
(2)在两个相同钢性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应:CH4(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/e2c7808d-b6c9-4ff1-840c-5c2565c711f6.jpg?resizew=288)
图1
①A点处v正
②用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即v=
③上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是
A.通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
(3)其他条件相同,在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下,相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图2所示。三种催化剂作用下,反应活化能最大的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/35b486bd-8bb0-46c9-83ad-b3a00e60d9b6.jpg?resizew=264)
(4)我国科学家设计的新型甲烷燃料电池能量密度高、成本低,其工作原理如图3所示。B极电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/1e950474-f4b8-43a5-9c1a-f91cb9d763fc.jpg?resizew=272)
2021·黑龙江大庆·二模
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