题目
制气阶段炉温高,可提高煤气中()的含量。A. H2与CH4B. H2与N2C. H2与CO2D. H2与CO
制气阶段炉温高,可提高煤气中()的含量。
A. H2与CH4
B. H2与N2
C. H2与CO2
D. H2与CO
题目解答
答案
D. H2与CO
解析
考查要点:本题主要考查煤的气化过程中炉温对产物成分的影响,涉及化学反应热力学的基本知识。
解题核心思路:
在煤的气化反应中,炉温的高低直接影响反应的方向和产物组成。制气阶段的高温环境有利于吸热反应的进行,而水煤气反应(C + H₂O → CO + H₂)是典型的吸热反应。因此,炉温升高会促进该反应,从而提高H₂和CO的含量。
破题关键点:
- 明确制气阶段的主要反应类型(吸热反应)。
- 理解不同炉温对反应平衡的影响。
- 排除与燃烧阶段相关气体(如CO₂、N₂)的干扰选项。
制气阶段的核心反应:
煤(主要成分C)与水蒸气在高温下发生反应:
$\text{C} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CO} + \text{H}_2$
此反应为吸热反应,炉温升高会促进反应向生成物方向进行,从而增加CO和H₂的产量。
选项分析:
- A. H₂与CH₄:CH₄通常在干馏或特定催化条件下生成,非制气阶段主要产物。
- B. H₂与N₂:N₂来自空气,与气化反应无关。
- C. H₂与CO₂:CO₂多来自燃烧阶段的氧化反应,而非气化阶段。
- D. H₂与CO:符合水煤气反应的产物,且高温促进该反应。