在CO(g),H2(g)和CH3OH(g)构成的系统中,在一定温度和压力下发生了如下化学变化,CO(g)+H2(g)→CH3OH(g),则系统组分数为()。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
在CO(g),H2(g)和CH3OH(g)构成的系统中,在一定温度和压力下发生了如下化学变化,CO(g)+H2(g)→CH3OH(g),则系统组分数为()。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应为
CO+2H2CH3OH
2CO+4H2(CH3)2O+H2O
CO+3H2CH4+H2O
4CO+8H2C4H9OH+3H2O
CO+H2OCO2+H2
由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组分变为液体即为粗甲醇。不凝组分如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图。
原料气和冷凝分离后的气体的组成(摩尔分数)如下。
组分 | CO | H2 | CO2 | CH4 | N2 |
原料气/% | 26.82 | 68.25 | 1.46 | 0.55 | 2.92 |
冷凝分离后的气体/% | 15.49 | 69.78 | 0.82 | 3.62 | 10.29 |
粗甲醇的组成(质量分数)为CH3OH89.15%,(CH3)2O3.55%,C4H9OH1.10%,H2O6.20%。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中。对1kg粗甲醇而言,其溶解量为:CO29.82g,CO9.38g,H21.76g,CH42.14g,N25.38g。若循环气体与原料气之比为7.2(物质的量比),试计算:
A. 化学平衡状态是正逆反应都停止的状态
B. 对于可逆反应C(s)+ H20(g) = CO(g) + H2(g),在一定温度下达到平衡,ρ(H20)=ρ(CO)=ρ(H2) ,即反应物与生成物压力相等
C. 反应N2(g) +02(g) =2NO(g)和2N2(g) +202(g) =4NO(g)虽代表同一反应,但是它们的标准平衡常数不相等
D. 多步反应的总标准平衡常数为各步反应标准平衡常数之和
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