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  • 1. (2022高三下·抚州月考) 新能源氢气汽车,燃料中CO体积分数必须低于10 ×10-4%,否则会造成催化剂中毒。CO深度去除一般采用“CO优先氧化”或“CO选择性甲烷化”的方法。

    回答下列问题:

    1. (1) “CO优先氧化”是向氢气燃料中通入空气,CO优先于H2发生反应。该方法的缺点是降低了燃料的热值、(只答一条即可)。
    2. (2) “CO选择性甲烷化”是通过CO加氢生成甲烷而实现CO的深度去除。反应过程:

      i.CO (g) +3H2(g) CH4(g)+H2O(g) △H1= - 206 kJ·mol-1

      ii.CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) △H2

      iii.CO2(g) +H2(g) CO(g) + H2O(g) △H3= + 41 kJ ·mol-1

      ①△H2 =kJ·mol-1

      ②采用“CO选择性甲烷化”的方法消除CO,该方法最明显的缺点是

      ③欲使CO体积分数必须低于10 ×10-4% ,应采取的措施是(填标号)。

      A.升高温度                         B.降低压强            C.使用CO加氢催化剂        D.使用CO2加氢抑制剂

    3. (3) 有研究认为CO加氢甲烷化存在下列过程(如图所示),限速步骤是(填标号),从结构上给予解释:

      在某一条件下进行CO加氢甲烷化,发生i、ii和iii反应,相关数据如下:

      体积/L

      CO

      CO2

      H2

      H2O

      CH4

      反应前

      10

      10

      80

      1.0 ×10-7

      1.0 ×10-7

      反应后

      1.0 ×10-6

      10

      x

      10

      10

      ①x=(保留2位有效数字);

      ②此条件下反应iii的平衡常数K= 100,通过计算判断反应iii是否平衡

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