CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
在恒压、反应物起始物质的量比条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是
A.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B.反应: 3CO2(g)+ CH4(g)=2 H2O(g)+4CO(g)△H =+329.5kJ•mol—1
C.升高温度、减小压强均有利于提高CH4的平衡转化率
D.恒压、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,可通过改变CO2的量或使用高效催化剂等特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
AD
【解析】
A.由题给方程式可知,甲烷只参与一个反应,而二氧化碳参与两个反应,反应中二氧化碳的消耗量一定大于甲烷的消耗量,相同条件下二氧化碳的转化率一定大于甲烷的转化率,则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化,故A错误;
B.将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,①+②×2得反应3CO2(g)+ CH4(g)=2 H2O(g)+4CO(g)则△H =(+247.1kJ•mol—1)+(+41.2329.5kJ•mol—1)=+329.5kJ•mol—1,反应的热化学方程式为3CO2(g)+ CH4(g)=2 H2O(g)+4CO(g)△H =+329.5kJ•mol—1,故B正确;
C.甲烷和二氧化碳的反应是一个气体体积增大的吸热反应,升高温度和减小压强,平衡均向正反应方向移动,有利于提高CH4的平衡转化率,故C正确;
D.使用高效催化剂,化学平衡不移动,CH4转化率不会改变,故D错误;
故选AD。
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近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1
反应Ⅱ的化学方程式为___,标准状况下每有6.72L的SO2发生反应,释放的能量为___kJ。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2___p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是___。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
i.SO2+4H++4I-=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2=4H++4I-+SO
探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
序号 | A | B | C |
试剂组成 | 0.4mol·L-1KI | 0.2mol·L-1H2SO4 | amol·L-1KI,0.2mol·L-1 H2SO4 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 无明显现象 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 |
①C是A的对比实验,则a=___。
②设计实验B、C的目的:___。