已知甲醇与水蒸气催化重整制氢的反应为CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H=+49.44kJ•mol-1.回答下列问题:
(1)写出化工生产过程中有利于提高上述反应中甲醇转化率的两种措施 适当升高温度或合理使用催化剂适当升高温度或合理使用催化剂。
(2)科学家在研究甲醇与水蒸气催化重整制氢反应机理时,得出甲醇在催化剂表面上发生解离时四个路径与相对能量如图1所示,其中附在催化剂表面上的物种用*标注。

写出此历程中活化能最小的反应的化学方程式 CH2O*+2H*→CHO*+3H*CH2O*+2H*→CHO*+3H*。
(3)在某催化剂作用下,将1mol CH3OH(g)与1.2mol H2O(g)充入2L恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g),已知副反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),测得CH3OH(g)的平衡转化率及CO、CO2的选择件随温度的变化情况如图2所示。(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)
①该催化重整制氢反应的适宜温度为 260℃260℃.
②若X、Y点坐标分别为(280,98)、(280,96),则此时H2、CO的浓度分别为 1.45mol/L1.45mol/L、0.02mol/L0.02mol/L。(保留两位小数)
③300℃时向一刚性密闭容器中充入一定量的CH3OH(g),压强为5.0MPa,在一定条件下发生反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g).经th后反应达到平衡,此时H2的物质的量分数为0.60,则th内v(CH3OH)=3.75t3.75tMPa•h-1,压强平衡常数Kp=168.75MPa2168.75MPa2。(Kp为以分压表示的平衡常数)
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【答案】适当升高温度或合理使用催化剂;CH2O*+2H*→CHO*+3H*;260℃;1.45mol/L;0.02mol/L;;168.75MPa2
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:4引用:1难度:0.5
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