工業上使用石油熱裂解的副產物CH4來制取CO和H2,其生產流程如圖:(1...
作者:化工綜合網發布時間:2022-11-06分類:石油化工瀏覽:106
(1)由圖可知溫度相同時,到達平衡時,壓強為P1的CH4轉化率高,平衡向正反應方向移動,反應為氣體體積增大的反應,增大壓強平衡向體積減小的方向移動,即P1<P2;100℃時,將1mol?CH4和2mol?H2O通入容積為100L的恒容密閉容器中,達到平衡時CH4的轉化率為0.5,
???????????????? ?CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
起始量(mol/L)??? 0.01??? 0.02?????? 0????? 0
變化量(mol/L)?? 0.005???0.005???? 0.005?? 0.015
平衡量(mol/L)?? 0.005?? 0.015???? 0.005?? 0.015
平衡常數K=
c(CO)c3(H2)
c(CH4)c(H2O)
=
0.005×(0.015)3
0.005×0.015
=2.25×10-4(mol/L)2,
故答案為:<;2.25×10-4;
(2)分析圖表數據可知平衡常數隨溫度升高減小,說明平衡逆向進行,正反應是放熱反應;CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),反應是氣體體積不變的放熱反應,在t2時刻因改變某個條件濃度發生變化的情況是二氧化碳濃度增大,一氧化碳濃度減小,說明平衡正向進行,降低溫度,或增加水蒸氣的量或減少氫氣的量均可以實現,
故答案為:放熱;降低溫度,或增加水蒸汽的量,或減少氫氣的量;
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
反應3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可以根據①×2+③+②得到,得出此反應的△H=-246.1kJ/mol,
故答案為:-246.1kJ/mol;
(4))燃料電池中,負極上是燃料甲醚發生失電子的氧化反應,在堿性環境下,發生的反應為:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,燃料電池正極上發生的電極反應為:O2+2H2O+4e-=4OH-,純Cu是陰極,該極上析出金屬銅,當質量增加6.4g,轉移電子為0.2mol,此時正極上消耗氧氣的物質的量是0.05mol,所以需要空氣的體積是0.05mol×5×22.4L/mol=5.6L,
故答案為:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;5.6.
如何形成油氣藏
油氣藏包括石油礦藏和天然氣礦藏。石油是海洋中的低等植物和動物(統稱浮游生物)在隔絕空氣并在細菌(生物化學)作用下,先形成“腐泥”,然后在高溫(200攝氏度)和高壓(地質化學)作用下先生成中間產物--原瀝青,最后形成石油。天然氣的形成與石油一樣,實際上它是石油的“副產物”,可與石油共存,也可以獨立存在。油氣藏的形成年代跨度很大,其年齡范圍從6億年前的古生代(寒武紀)到100萬年前的新生代(第四紀),最年青的石油礦甚至貯存于沖積層中,屬于現代地質期,年齡只有4000年。
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