题目内容

【题目】以天然气、焦炭、水为初始原料,可以制得COH2,进而人工合成汽油。(流程示意图如下,反应③的H2也由反应①得到。)

若反应①、②、③的转化率均为100%,且将反应①中得到的CO2H2全部用于合成人工汽油。

(1)通过计算说明上述方案能否得到理想的产品_______________

(2)CO2的使用量应控制为反应①中CO2产量的______________(填比例范围),可以得到理想的产品。

【答案】不能得到理想产品

【解析】

(1)合成汽油的方程式为:①nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O,汽油中C原子数在=58,此时;②CH4+2H2OCO2+4H2CO2+C2CO可知,若反应第一个反应中CO2全部用于合成汽油,则,所以不能得到理想汽油;

(2)n=58时,,根据CH4+2H2OCO2+4H2CO2+C2COnCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O可知,1 mol CO2能够生成2 mol CO,所以CO2的使用量应控制为反应CH4+2H2OCO2+4H2CO2产量的,可以得到理想的产品。

练习册系列答案
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【题目】科学家研究出一种以天然气为燃料的燃烧前捕获系统,其简单流程如图所示(条件及物质未标出)

(1)已知:CH4COH2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol1283.0 kJ·mol1285.8 kJ·mol1,则上述流程中第一步反应2CH4(g)O2(g)===2CO(g)4H2(g)ΔH______________

(2)工业上可用H2CO2制备甲醇,其反应方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g),某温度下,将1 mol CO23 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表:

时间/h

1

2

3

4

5

6

0.90

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

①用H2表示前2 h 的平均反应速率v(H2)_________________________________

②该温度下,CO2的平衡转化率为________

(3)300 ℃8 MPa下,将CO2H2按物质的量之比13 通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa时,按n(CO2)n(H2)13投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①该反应的ΔH________0(”)

②曲线c表示的物质为_______

③为提高H2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施______________。(答出一条即可)

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