途径Ⅰ:①
途径Ⅱ:先制成水煤气:②
再燃烧水煤气:③
④
①该反应在(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式。
③温度升高平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”),恒温恒容条件下,再投入 , 平衡向方向移动,达到新平衡时与原平衡状态相比(填“增大”“减小”或“不变”)
在有催化剂作用下,与反应主要产物为①;无催化剂时,升高温度更有利于提高的产率。
a.
b.
c.
①
②
25℃时,反应②的平衡常数为。溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为 , 当大气压强为 , 大气中的物质的量分数为x时,溶液中浓度为(写出表达式,忽略水和的电离)。
“氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环。大量安全制空是关键技术之一。
方法一:甲烷-水蒸气催化重整法。其涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应能自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度下”)
(2)为了提高的平衡转化率,同时提高CO的浓度,可以采取的措施是________(填字母)。
(3)恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中发生反应I和Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示的物质的量分数与温度的变化曲线是________(填字母)。
②系统中的含量在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:________。
③600℃时,计算反应Ⅱ的平衡常数________(是以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数,结果可用分数表示)。
方法二:甲醇催化脱空法。催化反应的部分机理如下:
历程i: 历程ii:
历程iii: 历程iv:
(4)在一个2L恒容密闭容器中投入 , 20min后,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)分别与温度的关系如左图所示。700℃时,历程iii能量~反应过程如右图所示,在图上画出历程ii的“能量~反应过程”示意图________。