题目
天然气蒸汽重整制备合成气的反应中,催化剂通常为()。A. 铁基催化剂B. 镍基催化剂C. 钼基催化剂D. 铜基催化剂
天然气蒸汽重整制备合成气的反应中,催化剂通常为()。
A. 铁基催化剂
B. 镍基催化剂
C. 钼基催化剂
D. 铜基催化剂
题目解答
答案
B. 镍基催化剂
解析
本题考查天然气蒸汽重整制备合成气反应中催化剂的相关知识。解题思路是了解不同类型催化剂的特点以及它们在天然气蒸汽重整反应中的适用性,通过对各选项催化剂的分析来确定正确答案。
- A选项:铁铁基催化剂主要用于合成氨等反应。在合成氨反应中,铁基催化剂能够降低反应的活化能,提高反应速率,促进氮气和氢气合成氨的反应进行。但在天然气蒸汽重整制备合成气的反应中,铁基催化剂的活性和选择性并不理想,不能ally不能有效地促进甲烷与水蒸气的反应生成合成气,所以A选项不符合要求。
- B选项:镍基催化剂具有良好的催化活性和稳定性,能够有效地促进天然气(主要成分是甲烷)与水蒸气发生重整反应。其反应方程式为$1) \(CH_{4}+H_{2}O\rightleftharpoons CO + 3H_{2}$ ,(2) $CO + H_{2}O\rightleftharpoons CO_{2}+H_{2}$ 。镍基催化剂可以降低反应的活化能垒,使反应在相对温和的条件下进行,并且能够在较长时间内保持较高的催化活性,因此在天然气蒸汽重整制备合成气的工业生产中被广泛应用,所以B选项正确。
- C选项:钼基催化剂一般用于一些特定的氧化反应、加氢反应等。在天然气蒸汽重整反应中,钼基催化剂的催化效果不佳,不能很好地实现甲烷的转化和合成气的生成,所以C选项不正确。
- D选项:铜基催化剂常用于甲醇合成、水煤气变换等反应。在甲醇合成反应中,铜基催化剂可以促进一氧化碳和氢气合成甲醇。但在天然气蒸汽重整反应中,铜基催化剂对甲烷的活化能力较弱,不利于合成气的制备,所以D选项不合适。