甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整。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:
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化学方程式 |
焓变△H/kJ·mol-1 |
甲烷氧化 |
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) |
△H1=-802.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) |
△H2=-322.0 |
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蒸气重整 |
CH4(g)+H2O (g)=CO(g)+3H2(g) |
△H3=+206.2 |
CH4(g)+2H2O (g)=CO2(g)+4H2(g) |
△H4=+165.0 |
(1)已知反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=_______________ kJ·mol-1。
(2)反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)化学平衡常数表达式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如表一:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
从上表可以推断:此反应是_______________ (填“吸”、“放”)热反应。
(3)在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mo1,则达到平衡后CO的转化率为_____。
(4)CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。向容积均为1L的a, b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图。
对图进行分析,从a到c段曲线变化特点看,温度升高甲醇体积分数增高的原因可能是:______________;将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有_______。
实验室常用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气:KMnO4+HCl——KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O,其中还原剂是_________。若消耗0.1 mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是_________mol。若需2.24 L(标准状况)氯气,反应中消耗盐酸的物质的量为_________mol,转移的电子数是_________mol。
配平下面离子方程式。+
+H+——Mn2++
+H2O
.配平化学方程式,并在横线上填入适当的物质的化学式。
KMnO4+KNO2+_______——MnSO4+K2SO4+KNO3+H2O
在反应4Mg+10HNO3(稀) ====4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,氧化剂是__________,还原剂是_____________,氧化产物是_____________,还原产物是_____________。1 mol Mg转移了________________mol电子,1 mol HNO3参加反应,有__________mol HNO3被还原,得到__________mol电子。
配平下列氧化还原反应方程式
Cu2++FeS2+====Cu2S+
+Fe2++