解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷380
甲烷干重整(DRM)以温室气体和为原料在催化条件下生成合成气CO和。体系中发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(1)___________ 。
(2)___________ (填“高温”或“低温”)有利于反应ⅰ自发进行。
(3)起始投入和各1 kmol,DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。①950℃时,向反应器中充入作为稀释气,的平衡转化率___________ (填“升高”、“不变”或“降低”),理由是___________ 。
②625℃时,起始投入、、、CO、各0.5 kmol,此时反应ⅱ的___________ (填“>”、“=”或“<”)。
③625℃时,反应体系经过t min达到平衡状态,测得甲烷的平衡转化率为α。0~t min生成CO的平均速率为___________ ;用物质的量分数表示反应i的平衡常数___________ (用含α的表达式表示,列计算式即可)。
(4)在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径,图2为不同解离路径的能量变化,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式___________ 。(5)对催化剂载体改性,使其形成氧空位,可减少积碳。取干燥在Ar气条件下加热,热重分析显示样品一直处于质量损失状态;X射线衍射分析结果表明随着温度升高,该晶胞边长变长,但铈离子空间排列没有发生变化。①加热过程中,被还原为。写出该反应化学方程式___________ 。
②加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为2.01%时,每个晶胞拥有的的个数为___________ 。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(1)
(2)
(3)起始投入和各1 kmol,DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。①950℃时,向反应器中充入作为稀释气,的平衡转化率
②625℃时,起始投入、、、CO、各0.5 kmol,此时反应ⅱ的
③625℃时,反应体系经过t min达到平衡状态,测得甲烷的平衡转化率为α。0~t min生成CO的平均速率为
(4)在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径,图2为不同解离路径的能量变化,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式
②加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为2.01%时,每个晶胞拥有的的个数为
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