據(jù)報(bào)道,我國(guó)在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
(1)水蒸氣重整是較為傳統(tǒng)的甲烷制氫途徑。
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H2=205.9kJ?mol-1①
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1②
在Fe2O3-Ni-gel催化下,CH4和H2O的混合氣體進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得氣體的成分隨溫度、壓強(qiáng)、S/C(水蒸氣和甲烷的體積比)的變化分別如圖1、圖2、圖3所示。
①下列說法正確的是ABAB。
A.800℃~1000℃,CO2體積分?jǐn)?shù)減小,原因是溫度升高抑制了反應(yīng)②
B.溫度升高對(duì)氫氣的生成有促進(jìn)作用,溫度越高,氫氣的產(chǎn)率也越大
C.隨著壓強(qiáng)的增大,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大
D.其他條件相同時(shí),將S/C由1增加至3,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率及CO2和CO的體積分
②綜合考慮,甲烷水蒸氣重整制氫合適的溫度是800℃左右800℃左右、壓強(qiáng)是常壓常壓。
(2)對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP)。請(qǐng)?jiān)谌鐖D4畫出反應(yīng)KP1隨溫度變化的趨勢(shì)曲線。
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ?mol-1
(3)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為:CH4(g)+NH3(g)?HCN(g)+3H2(g)△H>0,在其他條件一定,該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3轉(zhuǎn)化率隨外界條件X變化的關(guān)系如圖5所示,X代表BB。(填字母代號(hào))
A.溫度
B.壓強(qiáng)
C.原料中CH4與NH3的體積比
(4)在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向逆反應(yīng)逆反應(yīng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng),判斷理由是減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)即逆反應(yīng)方向減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)即逆反應(yīng)方向。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;熱化學(xué)方程式.
【答案】AB;800℃左右;常壓;;B;逆反應(yīng);減少容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)即逆反應(yīng)方向
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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