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  • 1. (2018·广西模拟) 2017年5月18日中共中央国务院公开致电祝贺南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采成功。“可燃冰”是天然气水合物,外形像冰,在常温常压下迅速分解释放出甲烷,被称为未来新能源。

    1. (1) “可燃冰”作为能源的优点是(回答一条即可)。
    2. (2) 甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。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如下:

      反应过程

      化学方程式

      焓变△H(kJ.mol-1)

      活化能E.(kJ.mol-1)

      甲烷氧化

      CH4(g)+O2(g) CO(g )+2H2O(g)

      -802.6

      125.6

      CH4(g)+O2(g) CO2(g )+2H2(g)

      -322.0

      172. 5

      蒸气重整

      CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)

      +206.2

      240.1

      CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)

      + 158. 6

      243.9

      回答下列问题:

      ①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。

      ②反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]如图所示。

      该反应在图中A点的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为

      ③从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于

      ④如果进料中氧气量过大,最终会导致H2物质量分数降底,原因是

    3. (3) 甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,其能源和开境上的双重意义重大,甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。


      ①过程II中第二步反应的化学方程式为

      ②只有过程I投料比 ,过程II中催化剂组成才会保持不变。

      ③该技术总反应的热化学方程式为

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