摘要: ⑴平衡.0.05mol·L-1·min-1.0.975mol·L-1,⑵不.向正反应方向

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(2010?南通模拟)利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于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1mol H2O (g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量.则CH4和水蒸气在高温下反应生成1mol H2的反应热为
+68.7kJ/mol
+68.7kJ/mol

(2)用CO和H2在一定条件下合成甲醇:CO+2H2?CH3OH.工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是
从平衡常数与温度的变化关系可知该反应为放热反应,温度低,甲醇的产率高,但反应速率慢,经济效益低;又因为该反应是气体体积缩小的反应,采用稍高的压强有利于提高原料气的转化率
从平衡常数与温度的变化关系可知该反应为放热反应,温度低,甲醇的产率高,但反应速率慢,经济效益低;又因为该反应是气体体积缩小的反应,采用稍高的压强有利于提高原料气的转化率

反应温度/℃ 平衡常数 反应温度/℃ 平衡常数
0 667.30 200 1.909×10-2
100 12.92 300 2.42×10-4
(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:
CH2=CH2HOCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2OH
某化工厂已购得乙烯11.2t,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+H2O
 高温 
.
 
 CO+H2     CH4+H2
 高温 
.
 
CO+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?
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t
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【选修-化学与技术】合成氨工业的主要反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<O,下图是合成氨的简要流程示意图:
(1)写出设备A、B的名称:A
热交换器
热交换器
,B
合成塔
合成塔
;沿X路线进入压缩机的物质是
N2和H2
N2和H2

(2)原料气往往混有CO、NH3等杂质,在进入合成塔之前需净化,净化的原因是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒

(3)氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是
增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行
增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行
;在合成塔中及时分离出氨气的目的是
减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行
减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行

(4)工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<O,当压强为30MPa,温度为500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积分数为20%,求此时的平衡常数
0.083
0.083

(5)合成塔从上到下将催化剂分成四层,在层与层之间冷激气(冷的原料气)和反应气混合,请问这样设计的原因是什么?
冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用
冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用
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