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[15分]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。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有:反应过程化学方程式焓变△H(kJ/mol)活化能Ea(
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[15分]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。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有:
(1)反应CO(g)+H 2 O(g) CO 2 (g)+H 2 (g)的△H= kJ/mol。 (2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。 (3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(P B )代替物质的量浓度(c B )也可以平衡常数(记作K P ),则反应CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g)的K P = ; 随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。 (5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H 2 和CO物质的量分数的影响如下图: ①若要达到H 2 物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。 A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa ②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H 2 物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时) 的变化趋势示意图: (6)如果进料中氧气量过大,最终导致H 2 物质的量分数降低,原因是 。 |
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