氢气是一种清洁高效能源，以甲醇为原料可以制取氢气。回答下列问题：（1）甲醇水蒸气重整制氢主反应：①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH=+90.7kJ/

燃料电池汽车使用氢气或甲醇等作为燃料，排放物主要为水蒸气。 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #新能源应用#

题型：解答题-原理综合题 难度：0.65 引用次数：463 题号：5585606

氢气是一种清洁高效能源，以甲醇为原料可以制取氢气。回答下列问题：
（1）甲醇水蒸气重整制氢

主反应：①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH =+90.7kJ/mol

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH =-41.2 kJ/mol

副反应：③CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH =+206.3 kJ/mol

则甲醇水蒸气重整制氢反应(反应Ⅰ)：CH3OH(g) +H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的     ΔH=_________。反应②中lmolCO与lmol水蒸气反应的活化能为E1kJ，则该反应生成物的活化能为_________kJ。

（2）实验室模拟甲醇水蒸气重整制氢过程，合成器组成n(CH3OH)：n(H2O) =1：1时，体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。

①该反应的平衡常数表达式为

_______________

。
②当温度为250℃、压强为P2时，反应达平衡时H2的体积分数为

______________

。
③图中的压强由小到大的顺序是

________________

。
④根据主副反应分析，氢气的产率随压强的增大而

___________

，其原因是

__________________

。
（3）MFC30氢氧燃料电池是以碳酸盐为电解质(提供CO32-)的高温型燃料电池，负极的电极反应式为

_____

。

更新时间：2017/11/05 19:31:38 |

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_______

；使用催化剂之后，正反应的活化能为

_______

。

(2)在t℃、压强为3.6MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：

①反应20min达到平衡，该反应的=

_______

(请写出计算表达式)。
②若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时H2的含量符合图中

_______

点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)在合成氨的实际生产中，未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比为3时，平衡时氨气的含量关系式为：(表示平衡常数，Р表示平衡体系压强，i表示惰性气体体积分数)，当温度为500℃，平衡体系压强为2.3MPa，不含惰性气体时，平衡时氨气的含量为。若温度不变，体系中有13%的惰性气体，此时增大压强，将

_______

(填“变大”“变小”或“不变”)。欲使平衡时氨气的含量仍为，应将压强调整至

_______

MPa(结果保留2位有效数字)。

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