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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷77
铜基催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢是液体燃料制氢的重要方向,主要包含甲醇水蒸气重整反应。甲醇分解反应和水气变换反应,具体反应方程式如下:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
回答下列问题:
(1)则_______kJ⋅mol
(2)有利于提高甲醇平衡转化率的是_______(填标号)。
A.增加的用量
B.恒温恒压条件下通入Ar
C.升高温度
D.选择更高效的催化剂
E.及时分离出
(3)一定条件下,向压强为的恒压密闭容器中通入物质的量比为1∶1的混合气体,发生上述反应,达到平衡时,容器中,此时的产率为_______,反应Ⅱ的以分压表示的化学平衡常数_____(用含的代数式表示)。
(4)液相空速表示进料速度的快慢。不同温度下,平衡时甲醇转化率和CO浓度随甲醇液相空速的变化如图所示。随温度升高,CO浓度变化的原因是_______,制氢产物可以用于车载燃料电池,CO含量太高会对电池产生巨大危害。甲醇水蒸气重整制氢的适宜条件是_______℃,_______L·h

(5)利用多晶铜高效催化电解制乙烯的原理如图所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现的连续转化。

多晶铜电极的电极反应式为_______
2024·甘肃张掖·三模
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动化学平衡常数的有关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。反应如下:
反应ⅰ.   
反应ⅱ.   kJ⋅mol
反应ⅲ.    kJ⋅mol
回答下列问题:
(1)______kJ⋅mol
(2)一定温度下,在一恒容密闭容器中进行反应ⅱ,下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是______(填标号)。
a.断裂2mol键时形成4mol
b.容器内气体压强不再改变
c.
d.的物质的量分数不再改变
(3)向恒容密闭容器中,按投料,发生上述三个反应。
①下列措施能提高平衡转化率的是______(填标号)。
A.增大的浓度             B.适当地减小体系压强
C.及时分离出             D.选择高效催化剂
②其他条件相同时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下,反应相同时间,的转化率随反应温度的变化如图所示。a点______(填“是”或“不是”)化学平衡状态,温度高于℃时,在催化剂Ⅰ作用下,的转化率下降的原因可能是____________

(4)甲烷水蒸气重整得到的.可用来制备甲醇,反应方程式为   ,某温度下,将1 mol 和1 mol充入体积为2 L的恒容密闭容器中,初始总压为8 MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h12345
0.920.850.800.750.75
①用表示前3 h的平均反应速率______mol⋅L⋅h
②该温度下,该反应的平衡常数______(用分数表示)。
③该温度下达到平衡后再向容器中投入0.75mol ,0.25mol ,此时______(填“>”“<”或“=”)
全球大气浓度升高对人类生产、生活产生了影响,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的溶于水存在以下过程:

   
过程①的_______0(填“>”“<”或“=”)。溶液中的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为。当大气压强为,大气中的物质的量分数为x时,溶液中的浓度为_______(忽略和水的电离)。
(2)焦炭与水蒸气可在高温下反应制
反应Ⅰ:      
反应Ⅱ:      
反应Ⅲ:      
①上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示,表示的曲线分别是c、______________

②研究表明,反应Ⅲ的速率方程为x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T>Tm时,v逐渐下降的原因是_______

(3)甲烷干法重整制同时存在如下反应:
主反应:   
副反应:   
温度为T℃,压强为的恒压密闭容器中,通入2mol和1mol发生上述反应。平衡时的分压为,甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是_______(填标号)
A.不变,说明反应达到平衡状态
B.相同条件下,主反应的速率大于副反应,说明主反应的活化能小
C.选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性,增大甲烷的平衡转化率
D.平衡后,若增大压强,主反应平衡逆向移动,副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为_______mol,主反应的平衡常数_______(用含的计算式表示)。

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