(2013?紹興一模)綠色化制氫技術(shù)是現(xiàn)代能源工業(yè)的方向,以CaO為吸收體,將生物質(zhì)(以C計(jì))與水蒸氣反應(yīng)制取H
2.反應(yīng)裝置由氣化爐和燃燒爐兩個(gè)反應(yīng)器組成,相關(guān)反應(yīng)如下表所示:
| 流程1:氣化爐中產(chǎn)生H2 |
流程2:燃燒爐中CaO再生 |
通入水蒸氣,主要化學(xué)反應(yīng): ①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.6kJ?mol-1 ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ?mol-1 ③CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) △H=-178.3kJ?mol-1 |
通入純氧,主要化學(xué)反應(yīng): ④C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.8kJ?mol-1 ⑤CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) K |
請(qǐng)回答下列問題:
(1)氣化爐中總反應(yīng):C(s)+2H
2O(g)+CaO(s)=CaCO
3(s)+2H
2(g)△H=
-87.9
-87.9
kJ?mol
-1(2)燃燒爐中反應(yīng)⑤所需的能量由反應(yīng)④提供.如果再生1mol CaO,至少需通入純氧
0.45
0.45
mol.
(3)當(dāng)只改變溫度或壓力時(shí),反應(yīng)⑤有如圖所示的變化:

圖a推知T
1>
>
T
2(填“>”、“<”、“=”),若溫度升高,平衡常數(shù)K值
增大
增大
(填“增大”、“減小”、“不變”)
圖b推知P
1<
<
P
2(填“>”、“<”、“=”),壓強(qiáng)增大,CaCO
3的分解率
減小
減小
(填“增大”、“減小”、“不變”)
(4)在一定溫度、不同壓力時(shí),氣化爐中H
2的變化量約等于CO的變化量(即△n(H
2)=△n(CO)),當(dāng)起始c(H
2):c(CO)=3:2時(shí),請(qǐng)根據(jù)n(H
2)變化,補(bǔ)充完整圖C中n(CO)圖示變化.
(5)一定條件下,氣化爐中的各反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),采取以下措施可以提高H
2產(chǎn)量的是
BC
BC
(用相關(guān)編號(hào)填寫)
A.反應(yīng)②中使用合適的催化劑 B.不斷移走CaCO
3,并升高氣化爐內(nèi)的溫度
C.適當(dāng)增加水蒸氣的通入量 D.增加CaO的量,提高CO
2的吸收率
(6)寫出一條這種制H
2技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)了吸收劑CaO的循環(huán),降低了能耗;實(shí)現(xiàn)了能量自給,符合節(jié)能減排等
實(shí)現(xiàn)了吸收劑CaO的循環(huán),降低了能耗;實(shí)現(xiàn)了能量自給,符合節(jié)能減排等
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