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    24． 甲烷蒸气转化反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2. 已知温度.压强和水碳比[]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图: 图1 图2 图3 (1)该反应平衡常数K表达式为 . (2)升高温度.平衡常数K (选填“增大 .“减小 或“不变 .下同).降低反应的水碳比.平衡常数K . (3)图2中.两条曲线所示温度的关系是:t1 t2,在图3中画出压强为2 MPa时.CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线. (4)工业生产中使用镍作催化剂.但要求原料中含硫量小于5×10-7%.其目的是 . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    甲烷在高温下与水蒸气反应，反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)．部分物质的燃烧热数据如下表：

    已知1 mol　H2O(g)转变为1 mol　H2O(l)时放出44.0 kJ热量．写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式________．

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    甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)．部分物质的燃烧热数据如下表：

    已知1 mol　H2O(g)转变为1 mol　H2O(l)时放出44.0 kJ热量．

    (1)写出CO燃烧的热化学方程式________．

    (2)2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH＝________kJ/mol

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    ⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：

    若某植物纤维素的含量为10%，某沼气池，当加入该植物162kg，在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为            m3。
    ⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：
     
    若造气时，设每步转化率均为100%，设某天然气中只含5%CO2，不含其他杂质，每100m3天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积（空气只含N2和O2，且体积比为4：1，下同），才能保证合成时CO和H2充分利用。V[H2O（g）]=      m3；V[空气]=      m3。
    ⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：
    制气设备：①CH4+H2O → CO+3H2             ②2CH4+O2 → 2CO+4H2
    合成塔Ⅰ：CO+2H2 →  CH3OH      ；  2CH3OH →  CH3OCH3+H2O
    合成塔Ⅱ：N2+3H2==2NH3
    假设天然气中只含CH4，反应②中通入适量空气，调节①和②投入的CH4的量，以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰好为3：1，以便合成氨。该企业每生产34t NH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨？（设工业多次转化，总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应）？

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    天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。

    Ⅰ．在制备合成氨原料气H2 中的应用

    （1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：

    CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)    ΔH = +206.2 kJ/mol

    CH4(g) + 2H2O(g)  CO2(g) +4H2(g)   ΔH = +165.0kJ/mol

    上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是         。

    （2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率

    （已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：

    汽气比与CO平衡变换率的关系

    析图可知：

    ① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是      。

    ② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是      。

    （3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp=         。随温度的降低，该平衡常数       （填“增大”“减小”或“不变”）。

    Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用

    以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：

    （1）外电路电子流动方向：由   流向    （填字母）。

    （2）空气极发生反应的离子方程式是     。

    （3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e‑ 转移，有      g 精铜析出。

     

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    天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。
    Ⅰ．在制备合成氨原料气H2中的应用
    （1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
    CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)    ΔH =" +206.2" kJ/mol
    CH4(g) + 2H2O(g)  CO2(g) +4H2(g)   ΔH = +165.0kJ/mol
    上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是        。
    （2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率
    （已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：

    汽气比与CO平衡变换率的关系
    析图可知：
    ① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是     。
    ② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是     。
    （3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp=        。随温度的降低，该平衡常数      （填“增大”“减小”或“不变”）。
    Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
    以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：

    （1）外电路电子流动方向：由  流向   （填字母）。
    （2）空气极发生反应的离子方程式是    。
    （3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e?转移，有     g 精铜析出。

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