Question

甲醇合成反应为：工业上用天然气为原料，分为两阶段：

Ⅰ、制备合成气：。为解决合成气中H₂过量CO不足问题，原料气中添加CO₂：。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_________

Ⅱ、合成甲醇：（1）反应过程中物质能量变化如右图所示。

写出合成甲醇的热化学方程式_________________。

实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH₂通入容器中，分别恒温在300℃和500℃ 反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：

	10min	20min	30min	40min	50min	60min
300℃	0.40	0.60	0.75	0.84	0.90	0.90
500℃	0.60	0.75	0.78	0.80	0.80	0.80

（2）在300℃ 反应开始10分钟内，H₂的平均反应速率_____________

（3）500℃ 平衡常数K=___________

（4）在另一体积不变的容器中，充入1.2molCO₂和2.0molH₂，一定条件下达到平衡，测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H₂转化率。（写出计算过程）

Answer 1

1. 3:1     （2分）

2.（1）CO(g)＋2H₂(g) = CH₃OH(g)  ΔH=(a-b)kJ/mol [ΔH=-(b-a)kJ/mol    （2分）

(2) 0.080mol/L?min  (没有单位扣1分)    （2分）

    (3) 25 mol^-2?L²(没有单位扣1分)                   （2分）

(4)                   CO(g)＋2H₂(g) = CH₃OH(g)     总的物质的量/mol

      起始的物质的量/mol   1.2    2                       3.2

转化的物质的量/mol    x     2x       x

平衡时物质的量/mol   1.2-x  2-2x     x             3.2-2x

     
        x =  0.80        （2分）

 H₂的转化率= (2×0.80/2.0)100% = 80%      （2分）