Question

在763K、3.04×10⁴ kPa時(shí)，用CO和H₂為原料合成CH₃OH，存在下列平衡：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，當(dāng)原料中H₂和CO的比例不同時(shí)，對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合氣中甲醇的體積分?jǐn)?shù)都有影響。

(1)設(shè)H₂和CO的起始物質(zhì)的量比為m，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a，平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為y，試推斷y、a、m三者的相互關(guān)系，并用y=f(a·m)的函數(shù)表達(dá)式表示出來(lái)。

(2)將表中已知數(shù)據(jù)代入導(dǎo)出的表達(dá)式中，把計(jì)算結(jié)果填入空格中。

m	a	y
1	0.25
2	0.45
3		19.35%

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用CO和H₂合成甲醇時(shí)，H₂和CO的最佳體積比是多少？并簡(jiǎn)述依據(jù)。

Answer 1

解析：(1)CO(g)+2H₂(g) CH₃OH    (g)

始            1          m                    0

變            a          2a                   a

平           1-a      m-2a                 a

y=×100%=×100%

(2)(3)代入數(shù)據(jù)即可。

答案：(1)y=×100%

(2)

m	a	y
		16.67%
		21.43%
	0.56

(3)當(dāng)m=2時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率大，而這時(shí)平衡混合氣體中CH₃OH的體積百分?jǐn)?shù)最高，故最佳比為n(H₂)∶n(CO)=2∶1。