molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50,其平衡常数为_______mol2L2。
(2)反应中催化剂话性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应
消碳反应
4
fCH4gCs2H2g
CO2gCs2COg
ΔHkJmol1
75
172
活化能
催化剂X
33
91
kJmol1
催化剂Y
43
72
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、
压强及反应时同相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关
于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方
vkpCH4
pCO2
05
(k为速率常数)。在
pCH4一定时,不同pCO2下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则paCO2、pbCO2、pcCO2从大到小
的顺序为________________。
【答案与解释】⑴247kJmol1、A;⑵①劣于、X利于积碳反应而不利于消碳反应、A、D;②
⑴依据盖斯定律:⑵①从表中分析得知,催化剂X相对于催化剂Y而言,催化积碳反应时活化能相对较低,而催化消碳反
5
f应时,活化能却相对较高,不利于消碳反应;无论是积碳反应也好,还是消碳反应也好,它们的正反应方向都是吸热反应,因此升高温度,平衡均
向正反应方向移动,所以A正确;随着温度的不断升高,积碳量减少,说明消碳反应的速率大于积碳反应的速率;D正确;
②已知积碳的生成速率与CH4的压强成正比,与CO2的气压成反比,而图中的积碳生成速率依:c、
b、a递增,则a、b、c中的CO2的气压依a、b、c减小;固有
10.(15分)K3FeC2O433H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3FeC2O433H2O作感光剂,以K3FeCN6溶液为显色剂。其光解反应的化学方
程式为:2K3FeC2O43
2FeC2O43K2C2O42CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和r