Question

甲烷的分解反应

Answer 1

甲烷的分解反应如下：

实验前用蒸馏水把反应釜清洗2次，并用实验气体进行吹扫，然后抽真空。在反应釜中注入300 g左右的蒸馏水。开启水浴，调节恒温水浴的温度至实验设定温度后，开启缓冲罐，给反应釜充气，使反应釜中压力达到实验设定压力。

开始进行气体流量的计量，气体流量计显示为零时表明反应结束。迅速调节水浴至分解反应需要温度，待温度稳定后开启放气阀，直至系统压力为常压，关闭放气阀。开启通向湿式气体流量计的气体阀，记录不同时刻分解得到的气体的体积值，直至湿式流量计的示数5min 不变为止。

实验装置主要包括反应釜、恒温水浴、温度与压力测量仪表、流量计和数据采集系统等。装置的核心是高压反应釜，容积为1 L，最大工作压力20MPa，采用无级调速永磁旋转搅拌装置，转速调节范围0~1500r/min。反应釜的温度由恒温水浴控制，恒温水浴控制精度为0. 01度 。

反应釜内的温度由2个Pt100 铂电阻测量，压力调节阀前后的压力由2个0. 25 级精度的压力表测量，压力调节阀前的压力表测量范围为0~25MPa，压力调节阀后的压力表测量范围为0~10MPa。

实验装置中设置缓冲罐，容积为12L，最高工作压力为15MPa。水合物形成过程中的耗气量由流量计测定，其重复精度均为量程的2% 。流量显示仪表可同时显示瞬间流量和累积流量，采用数据采集系统进行流量、温度、压力的采集。此外，分解气体体积由湿式气体记录仪记录。