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美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產物甲烷來制取氫氣,其生產流程如圖一...

作者:化工綜合網發布時間:2022-11-18分類:聚合物瀏覽:183


導讀:(1)隨著溫度的升高,化學平衡常數減小,說明平衡向逆反應方向移動,則正反應是放熱反應;設CO的轉化率為x,?????CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)起始???...

(1)隨著溫度的升高,化學平衡常數減小,說明平衡向逆反應方向移動,則正反應是放熱反應;
設CO的轉化率為x,
????? CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始??? 1mol?? 2mol?? ?0????? ?0
反應??? x??? ???x??????x??????x
平衡(1-x)mol?(2-x)mol?xmol? xmol
化學平衡常數K=

x×x

(1?x)×(2?x)

=1,x=66.7%;
故答案:放熱;66.7%;
(2)在一個絕熱等容的容器中,判斷此流程的第Ⅱ步反應CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),達到平衡的標志是正逆反應速率相同;各組分含量保持不變;
①雖然反應前后氣體體積不變,但由于絕熱等容容器中反應過程中有溫度變化,所以壓強也在變化,體系的壓強不再發生變化能判斷反應達到平衡,故①符合;
②反應中混合氣體質量守恒,體積不變,密度不變,混合氣體的密度不變不能說明反應達到平衡,故②不符合;
③反應前后氣體質量守恒,反應前后氣體體積不變,物質的量不變,混合氣體的平均相對分子質量不變,不能說明反應達到平衡,故③不符合;
④各組分的物質的量濃度不再改變是平衡的標志,故④符合;
⑤體系的溫度不再發生變化絕熱容器溫度不變,說明反應達到平衡,故⑤符合;
⑥反應速率之比等于化學方程式計量數之比,v(CO2)正=v(H2O)逆,說明水蒸氣的正逆反應速率相同,故⑥符合;
故答案為:②③;
(3)在t2時刻CO的濃度減小、CO2濃度增大,平衡向正反應方向移動,且CO和CO2濃度變化有接觸點,所以可以通過改變降低溫度、增大水蒸氣的量或減少氫氣的量實現;故答案為:降低溫度;增加水蒸氣的量;
(4)t4時刻通過改變容積的方法將壓強增大為原先的兩倍,則體積變為原來的一半,故濃度分別增大為原來的2倍,又反應前后氣體系數相等,平衡不移動,所以圖象僅僅是濃度分別變為原來的2倍并且保持不變,如圖為,故答案為:.

標簽:如圖裂解制取甲烷生產


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