Ⅰ.工业上利用甲醇和水蒸气催化重整法可制备氢气。
(1)已知:反应1:CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)△H1=+90.0kJ•mol-1
反应2:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.0kJ•mol-1
则反应3:CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H3=+49+49kJ•mol-1。

(2)以CuO—-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时,固定其它条件不变,改变水、甲醇的物质的量比,甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[CO的选择性=n生成(CO)n生成(CO2)+n生成(CO)×100%]
①当水、甲醇比大于0.8时,CO选择性下降的原因是 水的含量增加,促进反应2、3正向进行,二氧化碳选择性上升,CO选择性下降水的含量增加,促进反应2、3正向进行,二氧化碳选择性上升,CO选择性下降。
②当水、甲醇比一定时,温度升高,CO选择性有所上升,可能原因是 反应1为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,n(CO)增大,反应2为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,n(CO)增大反应1为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,n(CO)增大,反应2为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,n(CO)增大。
(3)在t℃下,在1L密闭容器中,当投入的CH3OH和H2O均为1mol时,甲醇平衡转化率为80%、CO选择性为60%。,则c(CO)=0.480.48mol•L-1。
Ⅱ.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ⋅mol-1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ⋅mol-1
在恒容密闭容器内,充入1molCO2和3molH2,测得平衡时CO2转化率,CO和CH3OH选择性随温度变化如图所示[选择性=n(CO)或n(CH3OH)n(CH3OH)+n(CO)×100%]。

(4)270℃时主要发生的反应是 ⅠⅠ(填“Ⅰ“或“Ⅱ”)。
(5)以下温度中,甲醇产率最高的是 CC。
A.210℃
B.230℃
C.250℃
D.270℃
(6)在不改变投料的情况下,既能加快反应速率,又能提高CH3OH产率的方法有 增大压强增大压强(填一种方法即可)。
n
生成
(
CO
)
n
生成
(
C
O
2
)
+
n
生成
(
CO
)
n
(
CO
)
或
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
H
3
OH
)
+
n
(
CO
)
【答案】+49;水的含量增加,促进反应2、3正向进行,二氧化碳选择性上升,CO选择性下降;反应1为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,n(CO)增大,反应2为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,n(CO)增大;0.48;Ⅰ;C;增大压强
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/2 8:0:9组卷:45引用:2难度:0.5
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