Question

在763K、3.04´10⁴kPa時(shí)，用CO和H₂作為原料合成CH₃OH，存在下列平衡：CO(g)+2H₂(g)ƒCH₃OH(g)當(dāng)原料中H₂和CO的比例不同時(shí)，對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)都有影響。

（1）設(shè)H₂和CO的起始物質(zhì)的量之比為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m、a、y三者的相互關(guān)系，并以y=f(a、m)的函數(shù)表達(dá)式表示出來。

（2）將下表已知數(shù)據(jù)代入你導(dǎo)出的表達(dá)式中進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果填入表中有關(guān)空格欄中：

m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 a　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  y

1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  0.25　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  0.45　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 19.35%

（3）根據(jù)上表數(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?并簡述選出依據(jù)。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：設(shè)起始時(shí)n(CO)為1mol，n(H2)為mmol，則n(H2)∶n(CO)=m （1）    CO  +  2H2 ƒCH3OH 起始時(shí)：    1    m    0 變化的：    a    2a    a 平衡時(shí)：    1-a    m-2a    a ∴ y= （2）代入上式將計(jì)算結(jié)果列出： m                                             a                                              y 1                                              0.25                                         16.67% 2                                              0.45                                         21.43% 3                                              0.56                                         19.35% （3）分析上表中數(shù)據(jù)不難看出當(dāng)m=2時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率較大，而這時(shí)平衡混合氣中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最高。 故最佳比為  V(H2)∶V(CO)=2∶1。