CH4－CO2催化重整反應為：CH4(g)＋CO2(g)                          ...

問題詳情：

CH4－CO2 催化重整反應為：CH4(g)＋CO2(g)                                             2CO(g)＋2H2(g)。該原理不僅可以得到合成氣（CO 和 H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義。

回答下列問題：

（1）已知：C(s)＋2H2(g)= CH4(g)                ΔH= －75 kJ·mol−1 C(s)＋O2(g)=CO2(g)      ΔH= －394 kJ·mol−1

C(s)＋ 1 O

2 2

(g)=CO(g)           ΔH=－111 kJ·mol−1

①催化重整反應的ΔH=              kJ·mol−1。

②L（L1、L2）、X 可分別代表壓強或溫度。下圖表示 L 一定時，CH4－CO2 催化重整反應中 CH4（g）的平衡轉化率隨X 的變化關係。

X 代表的物理量是              ；判斷 L1、L2 的大小關係 L1                      L 2 (填“＞”、“＜”

或“＝”)，並簡述理由：                                                    。

（2）某溫度下，在體積為 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO2 以及催化劑進行重整反應，經過 2 min 達到平衡狀態時測得 CO2 的轉化率是 50%。

①反應達到平衡狀態的標誌是           （填字母）。

A．單位時間內生成 n mol 的 CH4 的同時，生成 n mol  的H2

B． c（CH4）：c（CO2）：c（CO）：c（H2）=1：1：2：2

C.       反應體系中氣體的總物質的量不變

D.      容器中的混合氣體密度不再發生變化

②平均化學反應速率 v（CH4）               mol·L−1·min−1；其平衡常數為          mol2·L−2； 若其它條件不變增大壓強，則合成反應的化學平衡常數               （填“變大”、“變小”或“不變”）。

③達到平衡後，其它條件不變時向反應容器中充入CO2 和 CO 各 1 mol，則化學平衡

             移動（填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不”）

【回答】

（1）①247 或＋247         （2 分）②壓強   （1 分）  ＜( 1 分)       正反應為吸熱反應，當壓強一定時，溫度越高，平衡轉化率越大。（共 2 分，其它*合理也得分，*不全如只

答溫度越高，平衡轉化率越大給 1 分）

1

（2）①C  （1 分） ②8  或 0.125  （2 分）                                           或 0.33（2 分） 不變（1 分）

（3）逆反應方向（1 分）

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題