【题目】利用天然气制取合成气,然后用合成气合成多种有机物是目前部分有机物的重要来源。

I.甲烷制取合成气时,在同一容器中同时发生的主要反应是:

反应①: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H =+206.3 kJ mol-l

反应②: CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H =-802.6 kJmol-l

(1)下列有关合成气制取的说法中正确的是_____

A.升温时反应①的正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动

B.反应②因为反应物和生成物的计量数相等,所以S=0

C.反应②放出的热可以提供反应①所需的热量

D.在恒温恒容容器中,气体密度保持不变时,反应达到化学平衡状态

(2)在制取合成气的初始阶段,反应②的反应速率大于反应①的反应速率,请用碰撞理论解释原因______

(3)在某密闭容器中加入一定量的CH4H2O,在温度为T1时发生反应①,t1时达到化学平衡状态,氢气浓度[c(H2)]随时间(t)的变化如图。控制其它条件不变,在温度为T2(T2T1)发生反应,在图中画出c(CO)变化曲线_____

II.合成己烷时发生的反应是∶

主反应:反应③6CO(g)+13H2(g)C6H14(g)+6H2O(g) H

副反应:反应④CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)

反应⑤2CO(g)CO2(g)+C(s)

反应③的平衡常数的对数(lgK)随温度(T/K)的变化如图1,在固定的氢碳比[m(H2)/m(CO)]条件下CO的平衡转化率[a(CO)]随温度变化的曲线如图2.

请回答∶

(1)反应③的△H______0 (”“="")

(2) 600K前随温度升高反应③的平衡转化率几乎不变,结合图1说明原因(副反应影响可忽略)_____

(3)工业生产需要选择适合的条件提高综合效益,下列对工业合成已烷的说法中正确的是______

A.减少体系中的水蒸气,有利于提高生产效益

B.在体系中加入并保持一定量的二氧化碳有利于减少副反应的发生

C.在体系中加入并保持一定量的碳有利于工业合成已烷

D.工业生产中,选择的压强越高越有利于提高综合效益

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