甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程 | 化学方程式 | 焓变 △ H(kJ/mol) | 活化能 Ea(kJ/mol) |
甲烷氧化 | CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O(g) | - 802.6 | 125.6 |
CH 4 (g) + O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 (g) | - 322.0 | 172.5 | |
蒸汽重整 | CH 4 (g) + H 2 O(g) = CO(g) + 3H 2 (g) | 206.2 | 240.1 |
CH 4 (g) + 2H 2 O(g) = CO 2 (g) + 4H 2 (g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列问题:
( 1 )反应 CO(g) + H 2 O(g) = CO 2 (g) + H 2 (g) 的 △ H= kJ/mol 。
( 2 )在初始阶段 甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
( 3 )对于气相反应,用某组分 (B) 的平衡压强 ( P B ) 代替物质的量浓度 ( c B ) 也可表示平衡常数(记作 K P ),则反应 CH 4 (g) + H 2 O(g) CO(g) + 3H 2 (g) 的 K P = ;
随着温度的升高,该平衡常数 (填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )。
( 4 )从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
( 5 )在某一给定进料比的情况下,温度、压强对 H 2 和 CO 物质的量分数的影响如下图:
① 若要达到 H 2 物质的量分数 >65% 、 CO 的物质的量分数 <10% ,以下条件中最合适的是 。
A . 600 ℃ , 0.9Mpa B . 700 ℃ , 0.9MPa C . 800 ℃ , 1.5Mpa D . 1000 ℃ , 1.5MPa
② 画出 600 ℃ , 0.1Mpa 4亿+用户的选择扫二维码下载作业帮
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