工业上利用天然气（主要成分是CH4）与H2O进行重整制备合成气（CO+H2），CO和H2在一定条件下能制备甲醛、

发布网友 发布时间：2022-04-23 22:34

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2023-10-12 08:05

（1）已知：①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（g）△H=-1302.6kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
依据盖斯定律计算（①-②×3）×

1

2

得到天然气与水蒸气在高温下反应制备合成气的热化学方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+74.1 kJ?mol^-1；
故答案为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+74.1 kJ?mol^-1；
（2）①0～2min内，V（CH₄）=

0.2mol/L?0.1mol/L

2min

=0.05mol/L?min；
一氧化碳的平均反应速率v（CO）=V（CH₄）=0.05mol/L?min，
故答案为：0.05；
②根据图象可知3min时，平衡时甲烷的浓度为0.1mol/L，氢气的浓度为0.3mol/L，则：
             CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）
开始（mol/L）：0.2      0.3      0      0
变化（mol/L）：0.1      0.1      0.1    0.3
平衡（mol/L）：0.1      0.2      0.1    0.3
4min时甲烷的浓度为0.09mol/L，浓度减小0.1-0.09=0.01
水的浓度为0.19mol，浓度减小0.2-0.19=0.01；
CO的浓度为0.11，浓度增大0.11-0.1=0.01
氢气的浓度为0.33，浓度增大0.33-0.3=0.03
浓度变化量之比为1：1：1：3，等于化学计量数之比，应是改变温度平衡向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，故3min改变条件为升高温度；
故答案为：正反应；升高温度；
（3）①该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，甲烷的含量降低，故温度T₁＜T₂，故答案为：＜；
②碳水比[

n(CH4)

n(H2O)

]值越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高，故x₁＞x₂，故答案为：＞；
③该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，平衡时甲烷的含量降低，故p₁＞p₂，故答案为：＞．