Question

【題目】醇烴化新技術(shù)是近幾年合成氨工業(yè)凈化精煉原料氣，除去少量CO一種新方法，其原理可分為甲醇化與甲烷化兩個(gè)部分。

甲醇化：

甲烷化：

下列措施有利于提高醇烴化過(guò)程CO轉(zhuǎn)化率的是________。

A.及時(shí)分離出適當(dāng)升高反應(yīng)溫度

C.使用高效的催化劑 適當(dāng)增大壓強(qiáng)

甲醇化平衡常數(shù)可用表示，為平衡組分中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。若CO與混合原料氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為，經(jīng)甲醇化后CO的平衡轉(zhuǎn)化率為w，則________用含w的表達(dá)式來(lái)表示。

測(cè)試a、b兩種催化劑在不同壓強(qiáng)與溫度條件下，甲醇化過(guò)程中催化效率如下圖：

從上圖可知選擇哪種催化劑較好________填a或，理由是________。

下列關(guān)于醇烴化過(guò)程說(shuō)法正確的是________。

A.甲醇化與甲烷化過(guò)程在任何條件下均為自發(fā)反應(yīng)

B.選擇不同的催化劑可以控制醇烴化過(guò)程中生成甲醇與甲烷的百分含量

C.當(dāng)溫度與反應(yīng)容器體積一定時(shí)，在原料氣中加入少量的惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率與甲醇的產(chǎn)率

D.適當(dāng)增大混合氣體中的百分含量，有利于提高醇烴化過(guò)程CO平衡轉(zhuǎn)化率

Answer 1

【答案】 b催化劑達(dá)到較高催化效率時(shí)的壓強(qiáng)小，達(dá)到較高催化效率溫度低且受溫度影響小

【解析】

(1)A．及時(shí)分離出CH3OH，減小生成物濃度，平衡正方向移動(dòng)；

B．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)溫度，平衡逆向移動(dòng)；

C．催化劑不影響化學(xué)平衡；

D．適當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；

(2)CO與H2混合原料氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為1%，設(shè)參與反應(yīng)的CO為1mol，則H2為99mol，經(jīng)甲醇化后CO的平衡轉(zhuǎn)化率為w，列三段式：

根據(jù)a=，Kα=代入可得；

(3)根據(jù)圖選擇催化效率高的同時(shí)壓強(qiáng)溫度小的催化劑；

(4)A．根據(jù)△G=△H-T△S判斷；

B．選擇不同的催化劑可以控制醇烴化過(guò)程中生成甲醇與甲烷的百分含量；

C．恒溫恒容時(shí)，加入惰性氣體，不影響化學(xué)反應(yīng)速率；

D．適當(dāng)增大混合氣體中H2的百分含量，平衡正方向移動(dòng)。

(1)A．及時(shí)分離出CH3OH，平衡正方向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；

B．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；

C．使用高效的催化劑，催化劑不影響化學(xué)平衡，故C錯(cuò)誤；

D．反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；

故答案為：AD；

(2)CO與H2混合原料氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為1%，設(shè)參與反應(yīng)的CO為1mol，則H2為99mol，經(jīng)甲醇化后CO的平衡轉(zhuǎn)化率為w，列三段式：

根據(jù)a=，Kα=；

(3)由圖可知，b催化劑達(dá)到較高催化效率時(shí)的壓強(qiáng)小，達(dá)到較高催化效率溫度低且受溫度影響小，故選擇b催化劑；

(4)A．甲醇化與甲烷化過(guò)程的△H＜0，△S＜0，溫度較低時(shí)，△G=△H-T△S＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；

B．選擇不同的催化劑可以控制醇烴化過(guò)程中生成甲醇與甲烷的百分含量，故B正確；

C．當(dāng)溫度與反應(yīng)容器體積一定時(shí)，在原料氣中加入少量的悄性氣體，化學(xué)反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率與甲醇的產(chǎn)率不變，故C錯(cuò)誤；

D．適當(dāng)增大混合氣體中H2的百分含量，平衡正方向移動(dòng)，有利于提高醇烴化過(guò)程CO平衡轉(zhuǎn)化率，故D正確；

故答案為：BD。