Question

甲醇是一種重要的化工原料，在生產中有著重要的應用。工業(yè)上用天然氣為原料，分為兩階段制備甲醇：

（�。┲苽浜铣蓺猓篊H4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)

（ⅱ）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

請回答下列問題：

（1）制備合成氣：將1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反應室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應（i）；CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①已知100℃時達到平衡的時間為5min，則從反應開始到平衡，用氫氣表示的平均反應速率為：v(H2)= 。

100℃時該反應的平衡常數K= ；若升高溫度，平衡常數K將 （填“增大”、“減小”或“不變”）。

②圖中p1 p2（填“<”、”“>”或“=”）。

③為解決合成氣中H2過量而CO不足的問題，原料氣中需添加CO2，發(fā)生反應如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，為了使合成氣配比最佳，理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為 。

（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下，向2L的密閉容器中通入1mol

CO(g)和2mol H2(g)，發(fā)生反應(ⅱ)。

①反應（ⅱ）需在 （填“高溫”或“低溫”）才能自發(fā)進行。

②據研究，反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量的CO2 有利于維持Cu2O的量不變，原因是_________________（用化學方程式表示）。

Answer 1