2023年9月23日晚,在万众瞩目之下,杭州亚运会的“数字火炬手”与最后一棒火炬手齐心协力点燃了象征亚洲大团结的亚运主火炬,也点燃了中国能源多样化战略的新灯塔。这座主火炬塔历史性地采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,实现了零排放的循环使用。
I.二氧化碳加氢制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物
和工业尾气中的
合成,涉及以下反应:
①
②
③
(1)依据盖斯定律,可计算得出
___________(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中
增大且加快化学反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 | B.充入,使体系压强增大 |
C.再充入 | D.将从体系中分离出去 |
(3)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。
除了从环保角度考虑外,其主要目的是
___________。
(4)
,在甲(容积为
)、乙(容积为
)两刚性容器中分别充入
和
,在适宜的催化剂作用下发生反应③,容器内总压强随时间变化如图所示:
①其中B曲线对应
___________容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”);
②利用图中数据计算
该反应的分压平衡常数
___________(结果用分数表示)。
II.甲醇水蒸气重整制取
(5)甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
④
⑤
下图体现了上述反应能量变化,则决定总反应(SR):
的反应速率快慢的是反应
___________(填“④”或“⑤”)。
(6)在研究甲醇
水蒸气重整(
制氢反应历程时发现,副反应甲醇分解(
:
也是吸热反应。甲醇
水蒸气重整反应体系中,甲醇
平衡转化率和
的选择性
随温度的变化如图所示:
①升高温度
平衡转化率增大的原因是
___________。
②从图三知主反应的适宜温度在
___________左右。