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  • 1. (2022高二上·成都期中) 氢能是一种很有前景的新能源,CH4—CO2催化重整是目前制取氢气且同时减缓温室效应的重要方法。

    已知:① CH4—CO2催化重整的反应如下:

    反应Ⅰ:CH4(g) C(s) + 2H2(g) ΔH1 = +75 kJ·mol−1 K1 = 0.25

    反应Ⅱ:CO2(g) + C(s) 2CO(g) ΔH2 = +175 kJ·mol−1 K2 = 8

    工业上可用CO2与H2反应制取甲烷、甲醇等化工产品。

    回答下列问题:

    1. (1) CH4、CO2催化重整生成CO、H2的热化学方程式为。该反应的平衡常数K =
    2. (2) 在恒温恒压下,向甲、乙两个密闭容器中通入等物质的量的CH4和等物质的量的CO2 , 并分别加入两种不同催化剂ⅰ和ⅱ,测得相同时间内CO的百分含量随温度的变化关系如图所示,同时测得相同时间内甲烷和二氧化碳的转化率如下表所示。

      时间/小时

      1

      2

      3

      4

      5

      甲烷转化率/%

      65

      71

      80

      87

      92

      二氧化碳转化率/%

      66

      73

      83

      89

      94

      催化剂(填“ⅰ”或“ⅱ”)效果好,b点正反应速率(填“>”“<”或“=”)b点逆反应速率;

      从理论上讲,甲烷和二氧化碳的转化率应该相等,但从表格数据可知二氧化碳的转化率均大于甲烷,原因是

      积碳是造成催化剂失活的主要原因,反应Ⅰ和反应Ⅱ均可能引起积碳,研究发现,如果反应Ⅰ不发生积碳过程,则反应Ⅱ也不会发生积碳过程。根据反应Ⅰ和反应Ⅱ分析,为保持催化剂的活性,应采取的措施是

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