甲烷和水反应:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),甲烷系统名为“碳烷”,但只在介绍系统命名法时会出现,一般用习惯名“甲烷”,在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物。
是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
我记得我做过一道很白痴的题目,里面提到用铑-镁为催化剂,可以将氢气与二氧化碳在其表面合成甲烷与水。条件是高温(貌似是高于300C)高压(不记得是多少倍大气压了),产率不知!
这仅仅是我很模糊的记忆,如果错了楼主不要怪我……
由热化学方程式H2 (g)+O2(g)═H2O (l)△H=-285.8KJ/mol可知,1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ,1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g,故1g氢气燃烧放出的热量为:285.8kJ×=142.9kJ;
由热化学方程式CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283KJ/mol 可知,1molCO燃烧放出的热量为283kJ,1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g,故1gCO燃烧放出的热量为:283kJ×=10.1kJ;
由热化学方程式C8H18 (l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O (l)△H=-5518KJ/mol 可知,1molC8H18燃烧放出的热量为5518kJ,1molC8H18的质量为1mol×114g/mol=114g,故1gC8H18燃烧放出的热量为:5818kJ×=51kJ;
由热化学方程式CH4 (g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O (l)△H=-890.3KJ/mol 可知,1molCH4燃烧放出的热量为890.3kJ,1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g,故1gCH4燃烧放出的热量为:890.3kJ×=55.6kJ;故选B.
二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧
二氧化碳和氢气在纳米镍粒子催化剂和加热条件下生成甲烷和水,反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O; 该实验能消耗大量的二氧化碳,生成的甲烷具有可燃可用作燃料,其优点是将二氧化碳转变为甲烷燃料变废为宝或减缓温室效应等。
合成法
将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。
CO2+2H2=CH4+O2 将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。
通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。
氢气和甲烷相比氢气的热值高。
氢气,是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。甲烷,在常温下是一种无色、无臭、可燃、微毒的气体,是1个碳原子与4个氢原子所结合的简单碳氢化合物。101.325kpa,273.15k的状态下,甲烷的高热值是39829KJ/m3低热值是35807KJ/m3,氢气的高热值12789KJ/m3,低热值是10779KJ/m3。
不可能。水是氧化剂,甲烷是碳的最还原态。水可以跟甲烷反应生成一氧化碳。但用水不可能制备出甲烷。氢气与二氧化碳在高温高压下发生氧化还原反应生成了甲烷和水。
1、氢气常态为0价,二氧化碳中的氧原子为-2价,碳原子为+4价
2、反应生成的甲烷中碳为-4价,氢为+1价,水中氢为+1价,氧为-2价。
3、配平之后的反应方程式如下:
4H2+CO2=CH4+2H2O
4、因此有8mol 0价H变为了+1价,1mol 的+4价的碳变为了-4价碳,因此该反应转移了8mol 电子,也就是8NA 个电子数!
甲烷和水反应生成甲醇是:取代反应。
从取代反应的定义及甲烷与水反应的特征上看,甲烷与水反应应该属于取代反应,可看作是水中的羟基与甲烷中的氢原子发生取代。
甲烷是一种可燃气体,我们日常生活所使用天然气的主要成分就是甲烷。和所有的可燃气体一样,当甲烷与空气混合,并达到可造成爆炸的比例时,就具备了发生爆炸的条件,此时只要达到闪点温度就要发生爆炸。其他的可燃气体也一样,只是混合比和闪点有区别而已。
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