题目
一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下:
Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. 副反应: Ⅴ. Ⅵ. 回答下列问题:
(1)
已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数 、 随温度的变化如图1、图2所示。 ①由反应Ⅴ和反应Ⅵ可知, ;反应Ⅰ的 (填“>”或“<”)0。 ②温度小于800℃时, ,原因是。 ③为提高反应Ⅱ中 的转化率,可采取的措施是(写一条)。 ④T℃时,向密闭容器中充入1 和3 ,只发生反应Ⅱ,此时该反应的平衡常数 , 的平衡转化率为。
(2)
从环境保护角度分析,该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是。
(3)
起始时在气化炉中加入1 C、2 及1 ,在2.5 下,气体的组成与温度的关系如图3所示。 ①200~725℃时, 的量不断减少的原因是。 ②725~900℃时, 的物质的量分数快速减小,其原因是。
答案: 【1】+131.3kJ⋅mol−1【2】>【3】未达到自发进行的反应温度【4】增大 n(H2O)n(CO)【5】75%
【1】减少温室气体( CO2 )的排放
【1】反应Ⅴ和反应Ⅵ均为放热反应,升高温度平衡逆向移动【2】CaCO3 开始分解,生成的 CO2 与 H2 反应