甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,以煤为原料制备甲醇的流程如下:(1)气化炉中主要反应的化学方程

2025-04-07 06:58:04
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回答1:

(1)碳和水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气,方程式为:C+H2O(气)

 高温 
 
CO+H2
故答案为:C+H2O(气)
 高温 
 
CO+H2
(2)CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g)△H=-285.8kJ?mol-1
H2燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-283×2 kJ?mol-1
CH3OH燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ?mol-1
根据盖斯定律将①+②+(-③)可得:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=-125.3KJ?mol-1
故答案为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=-125.3KJ?mol-1
(3)①该反应为放热反应,温度过高,平衡逆向移动,CH3OH产率降低;
故答案为:该反应为放热反应,温度过高,平衡逆向移动,CH3OH产率降低;
②由图可知,100℃、P1达到平衡时CO的转化率为0.5,则转化的n(CO)=1mol×0.5=0.5mol,平衡时c(CO)=
1mol×(1?0.5)
2L
=0.25mol/L,c(H2)=
2mol?1mol
2L
=0.5mol/L,c(CH3OH)=
0.5mol
2L
=0.25mol/L,化学平衡常数K=
c(CH3OH)
c(CO).c2(H2)
=
0.25
0.25×0.52
=4;维持温度、容积不变,催化反应室再增加1mol CO与2mol H2,相当于增压,压强增大,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大;
故答案为:4;增大;