学进去-教育应平等而普惠
试题
类型:原理综合题
难度系数:0.40
所属科目:高中化学
利用向制取生物柴油的副产物甘油(C3H8O3)中通入一定量的水蒸气,可实现重整制氢。经一系列反应可获得H2、CO、CO2、CH4等组成气体,通过调整反应的组成和条件可提高H2产率。请回答:
(1)制氢的几个主要反应如下
反应1:C3H8O3(g)=3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+340kJ•mol-1
反应2:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ•mol-1
反应3:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH3=+165kJ•mol-1
反应4:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH4=-206kJ•mol-1
①反应1的反应的ΔS_____0(填“>”、“=”、“<”),_____(填“高温”或“低温”)自发。
②温度控制不当,气相产物之间会发生积碳副反应从而影响氢气产率,反应如下:
CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) Kp1
CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) Kp2
若仅考虑积碳副反应,一定温度下,测得在1.0MPa恒压反应体系中达到平衡时组分的分压(即组分的物质的量分数×总压),p(H2O)=p(CO2)=p(CO)=0.3MPa,则平衡常数Kp1=_______
③生产过程中,为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响,下列措施合适的是_______(填序号)。
A.减小压强                       B.通入过量的氧气
C.通入适量的水蒸气          D.选择合适的催化剂
④上述各反应达到平衡时,体系中各物质的物质的量分数受温度的影响如图:
       
900K后,H2的物质的量分数变化主要受反应_______(填“1”、“2”、“3”、“4”)影响。
(2)反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸,此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图:
       
下面关于脱氢的反应历程表示正确的是______(*表示在催化剂表面吸附态)(填序号)。
A.HCOOH*=HCOO*+H*
B.HCOO*=CO*+H2O*
C.H*+H*=H2*
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sin x = 1 ←→ arcsin x = π/2

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