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  • 1. (2021·成都模拟) 甲烷-CO2重整反应可以得到用途广泛的合成气,已知方程式如下。回答下列问题:

    CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) ΔH>0

    1. (1) 相关物质的燃烧热数据如下表所示:

      物质

      CH4(g)

      CO(g)

      H2(g)

      燃烧热(kJ·mol-1)

      890.3

      283.0

      285.8

      ①   ΔH=kJ·mol-1

      ②  用Ni基双金属催化,反应的活化能降低,ΔH(填“变大”、“变小”或者“不变”)

    2. (2) 控制其它条件不变,改变温度对合成气中甲烷质量分数的影响如图。

      若充入a molCH4 , 经过2小时后达到如右图A点,2小时内用CH4表示的平均反应速率为mol/h(用a表示);假设A为平衡态,此时压强为2MPa,平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压x物质的量分数,保留2位小数)。

    3. (3) 甲烷的重整反应速率可以表示为η=k·p(CH4) [p(CH4)是指甲烷的分压],其中k为速率常数。下列说法正确的是

      a.增加甲烷的浓度,η增大   b.增加CO2浓度,η增大

      c.及时分离合成气,η增大   d.通过升高温度,提升k

    4. (4) 已知在高温的条件下,会发生如下副反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ·mol-1 , 且温度越高副反应的转化率越高,化学上称之为“温度的选择性”。不同n(CO2)/n(CH4)配比随温度变化对平衡时n(H2)/n(CO)配比的影响如图所示。

      按n(CO2)/n(CH4)=2.5的配比进料,随温度升高,合成气n(H2)/n(CO)配比“先增加后减小”。增加是因为高温有利甲烷分解的积碳反应,请解释“减小”的可能原因

    5. (5) 一定温度下反应会出现积碳现象而降低催化剂活性。如图是Ni基双金属催化剂抗积碳的示意图。

      结合图示:

      ①写出一个可能的积碳反应方程式

      ② 金属钴能有效消碳的原因是

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