(2011?上海模擬)CO和CO
2都可以合成甲醇:CO+2H
2→CH
3OH;CO
2+3H
2→CH
3OH+H
2O,CO、CO
2和H
2可通過下列反應制備:①CH
4+H
2O(g)→CO+3H
2;②CO+H
2O(g)→CO
2+H
2;反應①的產(chǎn)物合成甲醇時H
2過量,反應②的產(chǎn)物合成甲醇時H
2不足.為了充分利用原料,可將兩個反應的產(chǎn)物混合使用.
(1)以CH
4、CO、H
2O混合氣體為原料氣,在一定條件下充分反應,所得氣體以合成甲醇,為使原子的利用率達到最高,則CH
4、CO、H
2O的最佳配比為
2:1:2
2:1:2
.
(2)若以100L CH
4和H
2O的混合氣體為原料,制備CO、CO
2和H
2混合氣體,當CH
4和H
2O均完全反應后,在相同條件下反應后氣體的體積為
166.7L≤v≤200L
166.7L≤v≤200L
L(寫范圍).
(3)若反應①的氣體產(chǎn)物共為V
1L,則合成甲醇時H
2過量0.25V
1L;反應②的氣體產(chǎn)物共為V
2L,則合成甲醇時H
2不足(H
2少V
2L).為了充分利用原料,可將兩個反應的產(chǎn)物混合使用,則V
1與V
2最佳比例為
4:1
4:1
.
(4)在100L CH
4和H
2O的混合氣體中,CH
4所占的體積分數(shù)為x,反應后氣體的體積為y(L),求:x的取值范圍和氣體產(chǎn)物的體積y(用含x的函數(shù)表達式)