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甲烷水蒸气重整和水气变换是传统的制氢方法,反应如下 : ①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2 (g) △H1= 206kJ•mol-1 ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)...
题目内容:
甲烷水蒸气重整和水气变换是传统的制氢方法,反应如下 :
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2 (g) △H1= 206kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2= - 4 1 kJ•mol-1
近期报道,用二氧化碳作为氧化剂和甲烷重整制氢的新反应路线如下,可生成适宜 H2/ CO 的合成气。
③CH4 (g)+CO2 (g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H3
(1)下列措施最有利于提高反应③CH4的平衡转化率条件是______________。
A. 升高温度,同时对原料气进行加压 B. 降低温度,同时对原料气进行加压
C. 升高温度,同时用氩气稀释原料气 D. 降低温度,同时用氩气稀释原料气
(2)重整反应器中以上三个反应都在发生,不同反应条件下达到平衡时的进程如下:
I.根据图1,在_________ ( 填写反应条件)时CO2的转化率为负值,主要原因:一是 CO2稳定性较高,低浓度时难以和甲烷反应;二是 ___________。
II.根据图,2随着反应温度和反应物中的提高,体系中反应____填①、②、③)逐渐占据主导。若 850℃、为0.5时重整反应器中达到平衡时,体系中CO2和水蒸气浓度相等,求此条件下反应②的平衡常数K=__。
(3)固体氧化物电解池(传导O2-)将CO2 和H2O 转化为n(H2):n(CO)=1的合成气并联产高纯度O2,写出电解池阴极反应式__________________。
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