摘要:18.利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2.再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径.回答下列问题: (1)甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:CH4+H2O CO+3H2.部分物质的燃烧热数据如下表: 物 质 燃烧热(kJ·mol-1) H2(g) -285.8 CO(g) -283.0 CH4(g) -890.3 已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量.写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式 . (2)500℃.50MPa时.在容积为V L的容器中加入1 mol N2.3 molNH3.反应达平衡后测得平衡常数为K.此时CH4的转化率为a.则K和a的关系是K= . (3)1,3―丙二醇是重要的化工原料.用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下: 某化工厂已购得乙烯11.2 t.考虑到原料的充分利用.反应②.③所需的CO和H2可由以下两个反应获得:C+H2OCO+H2 CH4+H2OCO+3H2 假设在生产过程中.反应①.②.③中各有机物的转化率均为100%.且反应②中CO和H2.反应③中H2的转化率都为80%.计算至少需要焦炭.甲烷各多少吨.才能满足生产需要?

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利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径.
(1)已知:CH4(g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O (l)△H=-890.3kJ?mol-1     ①
H2(g)+1/2O2 (g)=H2O (l)△H=-285.8kJ?mol-1 ②
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1 ③
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1 ④
反应CH4(g)+H2O(g)
 高温 
.
 
  CO(g)+3H2(g),△H=
+206.1
+206.1
kJ?mol-1.标准状况下33.6L甲烷高温下与水蒸气完全反应生成CO和H2,反应过程中转移
9
9
mole-,放出
309.15
309.15
kJ热量.
(2)一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).不同温度时甲烷的物质的量随时间变化曲线如图所示.根据题意完成下列各题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
,降低温度,K值
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②在300℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
2nA/5tAmol?(L?min)-1
2nA/5tAmol?(L?min)-1
.(用相关符号和数据表示)
③判断该可逆反应达到平衡状态的标志是
bd
bd
.(填字母)
a.CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等   b.容器中气体的压强不变
c.容器中混合气体的密度保持不变           d.CO百分含量保持不变
e.CO和CH3OH浓度相等
④欲提高H2的转化率,下列措施可行的是
c
c
.(填字母)
a.向容器中再充入Ar    b.改变反应的催化剂
c.向容器中再充入CO                      d.升高温度.
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