Протекает ли реакция между метаном и водой при нормальных условиях?

Тема занятия: Протекание реакции между метаном и водой

Инструкция:
Метан (CH4) - это газовое вещество, а вода (H2O) - это жидкость. При нормальных условиях, т.е. при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении, метан и вода могут сосуществовать, но они не реагируют друг с другом. Это означает, что реакция между метаном и водой не протекает самопроизвольно при нормальных условиях.

Метан и вода могут взаимодействовать в присутствии каталитического средства и под действием высокой температуры. Например, при достаточно высокой температуре около 1500 °C и при наличии катализатора, метан может реагировать с водой, образуя водород (H2) и угарный газ (CO). Эта реакция называется парово-газовым реформингом и является процессом, используемым в промышленности для производства водорода.

Демонстрация:
Какая реакция происходит между метаном и водой при нормальных условиях?

Совет:
Для лучшего понимания реакций между различными веществами полезно освоить основы химии о реакциях, катализаторах и условиях, требуемых для протекания реакций.

Задача для проверки:
Что происходит с метаном (CH4) при нагревании до 1500 °C в присутствии воды (H2O) и катализатора?

Предмет вопроса: Реакция между метаном и водой

Разъяснение: Реакция между метаном (CH4) и водой (H2O) называется парением (гидратацией) метана. При нормальных условиях, эта реакция не происходит самопроизвольно. Процесс парения метана требует наличия энергии в виде тепла и обычно проводится при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора.

Метан – это газ, водородное соединение углерода (С) и водорода (Н). Водяной пар (Н2О) – это пара воды, которая образуется при нагревании жидкой воды или при испарении. Парение метана возможно, если в реакцию вводится достаточное количество тепла и водород, образующийся в реакции взаимодействия метана и воды, не реагирует обратно с метаном.

Дополнительный материал:
Задача: Применяя знания о метане и воде, объясните, почему реакция между метаном и водой не происходит при нормальных условиях?
Ответ: Реакция между метаном и водой не происходит при нормальных условиях, поскольку требуется энергия в виде тепла для активации этой реакции. Кроме того, образующийся при реакции водород не реагирует обратно с метаном, что также предотвращает прохождение реакции.

Совет: Чтобы лучше понять реакцию между метаном и водой, изучите свойства метана и воды, а также процессы гидратации и парения.

Дополнительное упражнение: Напишите уравнение химической реакции гидратации метана водой при повышенной температуре и давлении.