工業(yè)上使用石油熱裂解的副產(chǎn)物CH4來(lái)制取CO和H2,其生產(chǎn)流程如圖:(1...
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-11-06分類:石油化工瀏覽:121
(1)由圖可知溫度相同時(shí),到達(dá)平衡時(shí),壓強(qiáng)為P1的CH4轉(zhuǎn)化率高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向體積減小的方向移動(dòng),即P1<P2;100℃時(shí),將1mol?CH4和2mol?H2O通入容積為100L的恒容密閉容器中,達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)據(jù)可知平衡常數(shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)是放熱反應(yīng);CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),反應(yīng)是氣體體積不變的放熱反應(yīng),在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件濃度發(fā)生變化的情況是二氧化碳濃度增大,一氧化碳濃度減小,說(shuō)明平衡正向進(jìn)行,降低溫度,或增加水蒸氣的量或減少氫氣的量均可以實(shí)現(xiàn),
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(yīng)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可以根據(jù)①×2+③+②得到,得出此反應(yīng)的△H=-246.1kJ/mol,
故答案為:-246.1kJ/mol;
(4))燃料電池中,負(fù)極上是燃料甲醚發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,發(fā)生的反應(yīng)為:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,燃料電池正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,純Cu是陰極,該極上析出金屬銅,當(dāng)質(zhì)量增加6.4g,轉(zhuǎn)移電子為0.2mol,此時(shí)正極上消耗氧氣的物質(zhì)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(dòng)物(統(tǒng)稱浮游生物)在隔絕空氣并在細(xì)菌(生物化學(xué))作用下,先形成“腐泥”,然后在高溫(200攝氏度)和高壓(地質(zhì)化學(xué))作用下先生成中間產(chǎn)物--原瀝青,最后形成石油。天然氣的形成與石油一樣,實(shí)際上它是石油的“副產(chǎn)物”,可與石油共存,也可以獨(dú)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(jì))到100萬(wàn)年前的新生代(第四紀(jì)),最年青的石油礦甚至貯存于沖積層中,屬于現(xiàn)代地質(zhì)期,年齡只有4000年。
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