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  • 1. (2022·龙岩模拟) CO2—CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,其主反应为:CO2(g)+CH4(g)⇌ 2CO(g)+2H2(g) △H,反应体系还涉及以下副反应:

    i.CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) △H1=+75.0kJ/mol

    ii.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol

    iii.CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) △H3=-131.0kJ/mol

    1. (1) 主反应的△H=kJ/mol。
    2. (2) 我国学者对催化重整的主反应进行理论研究,提出在Pt—Ni或Sn—Ni合金催化下,先发生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。

      ①该历程中最大能垒E(正)=eV/mol;

      ②其它条件相同时,催化重整的主反应在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图所示:

      B是合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,A、B曲线到达W点后重合,请解释原因

    3. (3) 在恒容密闭容器中通入1molH2及一定量CO,反应ⅲ中CO的平衡转化率随n(CO)及温度变化如图。

      ①A、B两点对应的CO正反应速率v(A)v(B)(填“<”“=”或“>”,下同),B和C两点对应的反应温度TBTC

      ②已知反应速率v=kx(CO)x(H2),v=kx(H2O),k为反应速率常数,x为气体的体积分数,在达到平衡状态为D点的反应过程(此过程为恒温)中,当某时刻CO的转化率刚好达到60%时, =。(用含k和k的式子表示)

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