Question

【题目】醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气，除去少量CO一种新方法，其原理可分为甲醇化与甲烷化两个部分。

甲醇化：

甲烷化：

下列措施有利于提高醇烃化过程CO转化率的是________。

A.及时分离出适当升高反应温度

C.使用高效的催化剂 适当增大压强

甲醇化平衡常数可用表示，为平衡组分中各物质的物质的量分数。若CO与混合原料气中CO的体积分数为，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，则________用含w的表达式来表示。

测试a、b两种催化剂在不同压强与温度条件下，甲醇化过程中催化效率如下图：

从上图可知选择哪种催化剂较好________填a或，理由是________。

下列关于醇烃化过程说法正确的是________。

A.甲醇化与甲烷化过程在任何条件下均为自发反应

B.选择不同的催化剂可以控制醇烃化过程中生成甲醇与甲烷的百分含量

C.当温度与反应容器体积一定时，在原料气中加入少量的惰性气体，有利于提高平衡转化率与甲醇的产率

D.适当增大混合气体中的百分含量，有利于提高醇烃化过程CO平衡转化率

Answer 1

【答案】 b催化剂达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率温度低且受温度影响小

【解析】

(1)A．及时分离出CH3OH，减小生成物浓度，平衡正方向移动；

B．反应为放热反应，升高反应温度，平衡逆向移动；

C．催化剂不影响化学平衡；

D．适当增大压强，平衡正向移动；

(2)CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，设参与反应的CO为1mol，则H2为99mol，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，列三段式：

根据a=，Kα=代入可得；

(3)根据图选择催化效率高的同时压强温度小的催化剂；

(4)A．根据△G=△H-T△S判断；

B．选择不同的催化剂可以控制醇烃化过程中生成甲醇与甲烷的百分含量；

C．恒温恒容时，加入惰性气体，不影响化学反应速率；

D．适当增大混合气体中H2的百分含量，平衡正方向移动。

(1)A．及时分离出CH3OH，平衡正方向移动，CO转化率增大，故A正确；

B．反应为放热反应，升高反应温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，故B错误；

C．使用高效的催化剂，催化剂不影响化学平衡，故C错误；

D．反应为气体体积减小的反应，适当增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大，故D正确；

故答案为：AD；

(2)CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，设参与反应的CO为1mol，则H2为99mol，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，列三段式：

根据a=，Kα=；

(3)由图可知，b催化剂达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率温度低且受温度影响小，故选择b催化剂；

(4)A．甲醇化与甲烷化过程的△H＜0，△S＜0，温度较低时，△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，故A错误；

B．选择不同的催化剂可以控制醇烃化过程中生成甲醇与甲烷的百分含量，故B正确；

C．当温度与反应容器体积一定时，在原料气中加入少量的悄性气体，化学反应速率不变，平衡不移动，平衡转化率与甲醇的产率不变，故C错误；

D．适当增大混合气体中H2的百分含量，平衡正方向移动，有利于提高醇烃化过程CO平衡转化率，故D正确；

故答案为：BD。