Question

甲醇合成反應(yīng)為：工業(yè)上用天然氣為原料，分為兩階段：

Ⅰ、制備合成氣：。為解決合成氣中H₂過(guò)量CO不足問(wèn)題，原料氣中添加CO₂：。為了使合成氣配比最佳，理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為_________

Ⅱ、合成甲醇：（1）反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)能量變化如右圖所示。

寫出合成甲醇的熱化學(xué)方程式_________________。

實(shí)驗(yàn)室在1L密閉容器中進(jìn)行模擬合成實(shí)驗(yàn)。將1molCO和2molH₂通入容器中，分別恒溫在300℃和500℃ 反應(yīng)，每隔一定時(shí)間測(cè)得容器中甲醇的濃度如下：

	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℃ 反應(yīng)開始10分鐘內(nèi)，H₂的平均反應(yīng)速率_____________

（3）500℃ 平衡常數(shù)K=___________

（4）在另一體積不變的容器中，充入1.2molCO₂和2.0molH₂，一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始的一半。計(jì)算該條件下H₂轉(zhuǎn)化率。（寫出計(jì)算過(guò)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  (沒(méi)有單位扣1分)    （2分）

    (3) 25 mol^-2?L²(沒(méi)有單位扣1分)                   （2分）

(4)                   CO(g)＋2H₂(g) = CH₃OH(g)     總的物質(zhì)的量/mol

      起始的物質(zhì)的量/mol   1.2    2                       3.2

轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol    x     2x       x

平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol   1.2-x  2-2x     x             3.2-2x

     
        x =  0.80        （2分）

 H₂的轉(zhuǎn)化率= (2×0.80/2.0)100% = 80%      （2分）