將煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣,然后通過一碳化工路線合成各種油品和石化產(chǎn)品是一碳化工的極為重要的領(lǐng)域,具有廣闊的前景,在未來相當(dāng)一段時(shí)期將成為一碳化工的主要領(lǐng)域。
除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進(jìn)行甲醇合成。

(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是
吸熱反應(yīng)。
① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為,                     ;
②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                     ;
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高溫度D.增大壓強(qiáng)
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)   △H=-519KJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同)
① X在T1℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是        (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是                             ;
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)如下:
2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8kJ·mol-1,T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
H2
CO
CH3OH
濃度/(mol·L-1
0.2
0.1
0.4
① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐        v (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CO、H2后,在T5℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) =              mol-1·(Lmin)-1
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是                           。
⑴①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為,K=;
②BC
⑵Z,催化效率高且活性溫度低(或催化活性高速度快,反應(yīng)溫度低產(chǎn)率高)
(3)①>。
②0.03 mol·L-1·min-1。(3分)
(4)提高原料利用率(或提高產(chǎn)量、產(chǎn)率亦可)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于醇類的下列說法中錯(cuò)誤的是
A.酚類和醇類具有相同的官能團(tuán)(—OH),因而具有相同的化學(xué)性質(zhì)
B.羥基與烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物稱為醇
C.乙二醇和丙三醇都是無色、黏稠、有甜味的液體,都易溶于水和乙醇,其中丙三醇可用于配制化妝品
D.相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烷烴的,這是由于醇分子與醇分子之間存在氫鍵的緣故

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

甲醇、乙二醇、丙三醇中分別加入足量的金屬鈉產(chǎn)生等體積的氫氣(相同條件),則上述三種醇的物質(zhì)的量之比是(    )
A.2∶3∶6B.3∶2∶1C.4∶3∶1D.6∶3∶2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

分子中含5個(gè)碳原子的飽和一元醇,有多種同分異構(gòu)體,其中催化氧化生成醛的醇有
A.2種 B.3種C.4種D.5種

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

表面發(fā)黑的紅熱銅絲插入到下列醇中,銅絲不能恢復(fù)光亮的是
A.CH3OHB.(CH3) 2CHOHC.(CH3)3COHD.(CH3)3CCH(CH3)OH

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

1998年山西朔州發(fā)生假酒案,假酒中嚴(yán)重超標(biāo)的有毒成份主要是
A.HOCH2CHOHCH2OHB.CH3OHC.CH3COOCH2CH3D.CH3COOH

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

針對(duì)右下圖所示乙醇分子結(jié)構(gòu),下述關(guān)于乙醇在各種化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂情況的說法不正確的是
A.與醋酸、濃硫酸共熱起酯化反應(yīng)時(shí)②鍵斷裂
B.與金屬鈉反應(yīng)時(shí)①鍵斷裂
C.與濃硫酸共熱至170℃時(shí)②④鍵斷裂
D.在加熱和Ag催化下與O2反應(yīng)時(shí)①③鍵斷裂

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

某飽和一元醇37克跟足量金屬鈉充分反應(yīng),收集到5.6升標(biāo)況下的氫氣,此醇是
A.C4H9OHB.C3H7OHC.C2H5OHD.CH3OH

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

有機(jī)物甲能發(fā)生銀鏡反應(yīng),甲催化加氫還原成有機(jī)物乙,1mol乙跟足量的金屬鈉反應(yīng)放出(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣22.4L,據(jù)此推斷乙可能是
A.CH3CHOHCHOHCH3B.HOCH2CHOHCH3C.CH3CH2CH2OHD.CH3CHOHCH3

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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