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据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。 (1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,有以下三种: 部分氧化:CH4(g)+ O2(g)CO(g...
题目内容:
据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,有以下三种:
部分氧化:CH4(g)+ O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH1=-35.9kJ·mol-1 ①
水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH2=+205.9kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH4 ④
则反应②自发进行的条件是________________,ΔH4 =_____________kJ·mol-1。
(2)起始向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和O2(g),发生反应①。CH4(g)的平衡转化率与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。
①N、P两点的平衡常数:K(N)_______K(P)(填“>”“<”或“=”),理由是____________________________。
②M、N两点的H2的物质的量浓度c(M)__________c(N)(填“>”“<”或“=”)。
(3)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是_________(填“T1”或“T2” 或“T3”);该温度下的化学平衡常数为____________________(用a、V表示)。
(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存,利用太阳光、CO2、H2O生成甲醇的光能储存装置如图所示,制备开始时质子交换膜两侧的溶液质量相等。则b极的电极反应式为___________________;当电路中有3mol电子转移时,质子交换膜两侧溶液相差_________g
。
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