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甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：

反應過程

化學方程式

焓變△H(kJ/mol)

活化能Ea(kJ/mol)

甲烷氧化

CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)

－802.6

125.6

CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)

－322.0

172.5

蒸汽重整

CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)

206.2

240.1

CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)

165.0

243.9

回答下列問題：

（1）反應CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的△H=　　　　 kJ/mol。

（2）在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應速率　　 甲烷氧化的反應速率（填大于、小于或等于）。

（3）對于氣相反應，用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的KP＝　　　　　　　　 　　　　；

隨著溫度的升高，該平衡常數(shù)　　　　　 （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進之處在于　　　　　　　　　　　　　 。

（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質的量分數(shù)的影響如下圖：

①若要達到H2物質的量分數(shù)>65%、CO的物質的量分數(shù)<10%，以下條件中最合適的是　 。

A．600℃，0.9Mpa　　 B．700℃，0.9MPa　　 C．800℃，1.5Mpa　　 D．1000℃，1.5MPa

②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質的量分數(shù)隨反應時間（從常溫進料開始計時）

的變化趨勢示意圖：

（6）如果進料中氧氣量過大，最終導致H2物質的量分數(shù)降低，原因是　　　　　　　 。

（1）－41.2。

（2）小于。

（3）；                  增大。ks5u

（4）系統(tǒng)內強放熱的甲烷氧化反應為強吸熱的蒸汽重整反應提供了所需的能量。

（5）①B；                 ②

（6）甲烷氧化程度過高，氫氣和氧氣反應（其它合理答案均可）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?浙江）甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：
反應過程 化學方程式 焓變△H（kJ/mol） 活化能Ea（kJ/mol）
甲烷氧化 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） -802.6 125.6
CH4（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g） -322.0 172.5
蒸汽重整 CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） 206.2 240.1
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g） 165.0 243.9
回答下列問題：
（1）反應CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H=
-41.2
-41.2
kJ/mol．
（2）在初始階段，甲烷蒸汽重整的反應速率
小于
小于
甲烷氧化的反應速率（填大于、小于或等于）．
（3）對于氣相反應，用某組分（B）的平衡壓強（PB）代替物質的量濃度（cB）也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的KP=
p3(H2)?P(CO)
P(CH4)?P(H2O)
p3(H2)?P(CO)
P(CH4)?P(H2O)
；隨著溫度的升高，該平衡常數(shù)
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進之處在于
放熱的甲烷氧化反應為吸熱的蒸氣重整提供能量
放熱的甲烷氧化反應為吸熱的蒸氣重整提供能量
．
（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質的量分數(shù)的影響如圖1、圖2：

①若要達到H2物質的量分數(shù)＞65%、CO的物質的量分數(shù)＜10%，以下條件中最合適的是
B
B
．
A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.5MPa
②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質的量分數(shù)隨反應時間（從常溫進料開始計時）的變化趨勢示意圖（如圖3）：
（6）如果進料中氧氣量過大，最終導致H2物質的量分數(shù)降低，原因是
導致生成的氫氣和氧氣反應
導致生成的氫氣和氧氣反應
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）已知：N2（g）＋O2（g）===2NO（g）；ΔH＝180．5 kJ·mol－1

4NH3（g）＋5O2（g）===4NO（g）＋6H2O（g）；ΔH＝－905 kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）；ΔH＝－483．6 kJ·mol－1

則N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的ΔH＝______________。

(2) 甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：

反應過程

化學方程式

焓變△H(kJ/mol)

活化能Ea(kJ/mol)

甲烷氧化

CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)

－802.6

125.6

CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)

－322.0

172.5

蒸汽重整

CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)

206.2

240.1

CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)

165.0

243.9

回答下列問題：

反應CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的△H=　　　　 kJ/mol

（3） 如圖所示裝置可用于制備N2O5，則N2O5在電解池的______（填“陽極”或“陰極”）區(qū)生成，其電極反應式為______________________________。

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科目：高中化學 來源：2012年浙江省高考化學試卷（解析版） 題型：解答題

甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：
反應過程化學方程式焓變△H（kJ/mol）活化能Ea（kJ/mol）
甲烷氧化CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）-802.6125.6
CH4（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）-322.0172.5
蒸汽重整CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）206.2240.1
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）165.0243.9
回答下列問題：
（1）反應CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H=______kJ/mol．
（2）在初始階段，甲烷蒸汽重整的反應速率______甲烷氧化的反應速率（填大于、小于或等于）．
（3）對于氣相反應，用某組分（B）的平衡壓強（PB）代替物質的量濃度（cB）也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的KP=______；隨著溫度的升高，該平衡常數(shù)______（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進之處在于______．
（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質的量分數(shù)的影響如圖1、圖2：

①若要達到H2物質的量分數(shù)＞65%、CO的物質的量分數(shù)＜10%，以下條件中最合適的是______．
A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.5MPa
②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質的量分數(shù)隨反應時間（從常溫進料開始計時）的變化趨勢示意圖（如圖3）：
（6）如果進料中氧氣量過大，最終導致H2物質的量分數(shù)降低，原因是______．

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