11.碳和碳的化合物在生产、生活中有重要的作用.甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反应:
①CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H2=+90.8kJ/mol
②CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H2=+49kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
(1)反应①和②在一定条件下均能自发进行的原因两个反应均为熵增的反应,反应①△H<0,△S>0,则△H-T△S<0,反应②△H>0,△S>0,高温下则△H-T△S<0.
(2)根据化学原理分析升高温度对反应②的影响反应速率加快,有利于向正反应方向移动;
(3)控制反应条件,反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为:
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比[$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$]的变化如图1所示:

合成二甲醚的最佳氢碳比为1:1,提高二甲醚反应选择的关键因素是催化剂.
(4)将1molCO和2molH2充入密闭容器中生成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1Kjmol-1.在其他条件相同时,CO的平衡转化率[a(CO)]与压强(p)和温度(T)的关系如图2所示
A、B两点CH3OH的质量分数w(A)>   w(B)(填“>”、“<”或“=”),理由为该反应为放热反应,A点温度低于B点,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的平衡转化率减小,CH3OH的质量分数减小.
?C、D两点的逆反应速率:V正(C)> V逆(D)(填“>”、“<”或“=”),理由为该反应为有气体参与的反应,C点压强大于D点,增大压强,反应速率越快.
?200℃时,测得E点的容器容积为10L.该温度下,反应的平衡常数K=2500;保持温度和容积不变,再向容器中冲入1molCO、1molH2和xmolCH3OH时,若使V>V,则x的取值范围为0<x<58.
 0  160769  160777  160783  160787  160793  160795  160799  160805  160807  160813  160819  160823  160825  160829  160835  160837  160843  160847  160849  160853  160855  160859  160861  160863  160864  160865  160867  160868  160869  160871  160873  160877  160879  160883  160885  160889  160895  160897  160903  160907  160909  160913  160919  160925  160927  160933  160937  160939  160945  160949  160955  160963  203614 

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