题目内容

将水煤气转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气。
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。
①此反应的化学平衡常数表达式为          
②下列能增大碳的转化率的措施是       
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高温度D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g)  ΔH="-519" kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是        (填“X”、“Y”或“Z”),选择的理由是         
(1)①K=c(CO)c(H2)/c(H2O)
②B、C  (2)Z  催化剂效率高且活性温度低
(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=c(CO)c(H2)/c(H2O)。增大C的转化率,需要使平衡向正反应方向移动,C为固体对平衡移动无影响;加入H2O(g)平衡向正反应方向移动,C的转化率增大;正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动;增大压强,平衡向逆反应方向移动。
(2)催化剂对正逆反应速率的改变程度是相同的,Z对反应速率的影响最大,且反应需要的温度最低,有利于提高经济效益
练习册系列答案
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