25. (20分)某大型化工厂生产过程中有一关键的阶段发生如下的化学反应
2X(g)+Y(g) 2Z(g);△H<0科技人员在选择该反应的适宜条件时,得出了一系列实验数据如下表1、表2所示。
表1 不同温度下X的平衡转化率
[原料气成分(体积分数):X7%,Y11%,惰气82%;压强:0.1MPa]
|
温度℃ |
400 |
450 |
475 |
500 |
525 |
550 |
575 |
600 |
650 |
1000 |
|
转化率% |
99.2 |
97.5 |
95.8 |
93.5 |
90.5 |
85.6 |
79.9 |
73.7 |
58.5 |
5.0 |
表2 压强对X平衡转化率的影响
(原料气成分同表1)
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T/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
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400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
|
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
|
600 |
73.7 |
85.5 |
89.5 |
96.4 |
(1)根据化学平衡理论判断,此反应温度较 (填“高”、“低”)的条件下进行最为有利。但在实际生产中,从综合的经济效益考虑,选定400℃-500℃作为操作温度。原因是 。
(2)根据化学平衡理论判断,此反应压强较 (填“高”、“低”)的条件下进行最为有利。但在实际生产中,从综合的经济效益考虑,通常采用常压操作。原因是 。
(3)从反应热充分利用的角度分析在发生此反应的装置中 (填“需要”或“不需要”)装热交换器。
(4)从该反应原理分析X、Y的理论投料比应为2:1,而实际生产中投料比应 2:1(填“大于”、“小于”、“等于”),目的是 (填“提高”或“降低”)X的转化率(X为贵重原料,Y为廉价原料)。现已知起始投料,X为1体积,Y为2体积,在一定条件下达到平衡状态后,气体体积减小了0.48体积,请计算X的转化率(要求写出计算过程)。
(5)在我国西部在开发中,为筹建此大型化工厂基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是( )
A.建在中西部干旱山区可以脱贫致富
B.建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.建在人口稠密的居民区