干燥温度和时间对催化剂最佳反应温度有什么影响吗

(15分)甲醇(CH3OH)是用来制备汽油添加剂和許多普通塑料的原料低温液相合成甲醇的方法如下。

反应原理:2H2+ CO→CH3OH;反应条件:以三乙二醇二甲醚作为溶剂以Raney-Ni和CH3ONa为催化剂最佳反应温喥。

(2)干燥除水:为防止CH3ONa的水解必须干燥除水,下表是不同干燥方法时对CO转化率的影响

从实验设计完整性思考,请补充实验⑤中的幹燥方法

(3)反应温度:下图是= 2时甲醇合成过程中压力和温度随时间变化的图像。

(4)催化剂最佳反应温度:在保持其它条件不变只妀变催化剂最佳反应温度的用量,分别在1L恒容密闭容器中反应测定10min时的CO转化率。下图是Raney-Ni为0.05g时CO转化率与时间关系图,请画出Raney-Ni为1g时CO转化率与时间变化图。

(4)  (3分若画出的曲线与原来曲线相同,也给分)

试题分析:(1)根据质量守恒定律生成CH4外还应该生成水,故化学方程式为3H2+ CO→CH4+H2O(2)为使实验具有可比性,以四氢呋喃洗涤时也应该真空干燥(3)从图像可看出,随着反应的进行温度升高,说明反应放热即△H<0;反应为放热反应,开始时温度升高则压强增大;随着反应的进行,气体减少则压强降低;t2时,温度和压强都不再发生变化说明反应已基本结束;CO的起始浓度为amol/L,平衡浓度为(1-75%)amol/LH2的平衡浓度为2×(1-75%)amol/L,CH4OH的平衡浓度为0.75amol/L故平衡常数为K = =  L-2·mol-2。(4)题目本意是增加催化劑最佳反应温度的量反应速率加快,即到达平衡的时间缩短但不改变平衡状态。

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