利用向制取生物柴油的副产物甘油(C
3H
8O
3)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H
2、CO、CO
2、CH
4等组成气体,通过调整反应的组成和条件可提高H
2产率。请回答:
(1)制氢的几个主要反应如下
反应1:C
3H
8O
3(g)=3CO(g)+4H
2(g) ΔH
1=+340kJ•mol
-1反应2:CO(g)+H
2O(g)=CO
2(g)+H
2(g) ΔH
2=-41kJ•mol
-1反应3:CH
4(g)+2H
2O(g)=CO
2(g)+4H
2(g) ΔH
3=+165kJ•mol
-1反应4:CO(g)+3H
2(g)=CH
4(g)+H
2O(g) ΔH
4=-206kJ•mol
-1①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)+H
2(g)

C(s)+H
2O(g) K
p1,
CO
2(g)+2H
2(g)

C(s)+2H
2O(g) K
p2;
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(H
2O)=p(CO
2)=p(CO)=0.3MPa,则平衡常数K
p1=
_______。
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,H
2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
*+H
2O
*C.H
*+H
*=H
2*