美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣,其生產(chǎn)流程如圖一...
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-11-18分類:聚合物瀏覽:168
(1)隨著溫度的升高,化學(xué)平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng);
設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x,
????? CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始??? 1mol?? 2mol?? ?0????? ?0
反應(yīng)??? x??? ???x??????x??????x
平衡(1-x)mol?(2-x)mol?xmol? xmol
化學(xué)平衡常數(shù)K=
x×x
(1?x)×(2?x)
=1,x=66.7%;
故答案:放熱;66.7%;
(2)在一個(gè)絕熱等容的容器中,判斷此流程的第Ⅱ步反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同;各組分含量保持不變;
①雖然反應(yīng)前后氣體體積不變,但由于絕熱等容容器中反應(yīng)過程中有溫度變化,所以壓強(qiáng)也在變化,體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡,故①符合;
②反應(yīng)中混合氣體質(zhì)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(yīng)達(dá)到平衡,故②不符合;
③反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒,反應(yīng)前后氣體體積不變,物質(zhì)的量不變,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故③不符合;
④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變是平衡的標(biāo)志,故④符合;
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化絕熱容器溫度不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故⑤符合;
⑥反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,v(CO2)正=v(H2O)逆,說明水蒸氣的正逆反應(yīng)速率相同,故⑥符合;
故答案為:②③;
(3)在t2時(shí)刻CO的濃度減小、CO2濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,且CO和CO2濃度變化有接觸點(diǎn),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(shí)現(xiàn);故答案為:降低溫度;增加水蒸氣的量;
(4)t4時(shí)刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍,則體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄蕽舛确謩e增大為原來的2倍,又反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,平衡不移動,所以圖象僅僅是濃度分別變?yōu)樵瓉淼?倍并且保持不變,如圖為,故答案為:.
標(biāo)簽:如圖裂解制取甲烷生產(chǎn)
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