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以氢气、一氧化碳为主要成分,供化学合成的一种原料气体叫合成气。工业上通过“天然气蒸气转化”反应来得到合成气,其反应为:CH4+H2O(g)CO+3H2;△H>0。工业上通过采用合适的温度和压强、适宜的催化剂以及合适的CH4与H2O配比来获得最佳的生产效率。对于该转化反应的有关叙述正确的是(    )

A.增大压强,有利于得到更多的合成气

B.反应温度越低,越有利于合成气的生产

C.工业生产中采用加入过量水蒸气来提高甲烷的利用率

D.工业生产中使用催化剂的目的在于提高甲烷的利用率

【解析】  本题考查工业生产中对反应条件的选择,要兼顾化学平衡、反应速率两个方面。由题意知,该反应的正向为体积增大的吸热反应,增大压强,平衡向着体积缩小的逆向移动,不利于合成气的制取,A错;降低温度,不仅平衡向放热的逆向移动,而且反应速率会大大减小,均不利于合成气的制取,B错;催化剂在反应中只会改变化学反应速率,不会影响平衡的移动,D错;在实际生产过程中,往往用加大廉价原料的用量来提高另一种反应物的转化率,故答案选C。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:

(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:

FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH >0

已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);

②1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向_______进行(填“左”或“右”),判断依据是     

                                                           

(2)一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。

已知:2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)   ΔH =–566 kJ·mol―1

2H2O(g) =2H2(g) + O2(g)   ΔH =+484 kJ·mol―1

CH3OH(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)   ΔH =–192.9 kJ·mol―1

      请写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式

                                                                

(3)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭 容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______         _;

②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是______(填符号)。

A.升高温度                 B.再充入H2         C.再充入CO2

D.将H2O(g)从体系中分离         E.充入He(g)

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科目:高中化学 来源: 题型:

“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:

(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:

FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH >0

已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);

②1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向_______进行(填“左”或“右”),判断依据是     

                                                           

(2)一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。

已知:2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)   ΔH =–566 kJ·mol―1

2H2O(g) =2H2(g) + O2(g)   ΔH =+484 kJ·mol―1

CH3OH(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)  ΔH =–192.9 kJ·mol―1

      请写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式

                                                               

(3)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH =-49.0kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭 容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______         _;

②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是______(填符号)。

A.升高温度                 B.再充入H2         C.再充入CO2

D.将H2O(g)从体系中分离         E.充入He(g)

 

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科目:高中化学 来源:2011届吉林省普通中学高三下学期期中教学质量检测理综化学部分 题型:填空题

“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH >0
已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);
②1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,则在这种情况下,该反应向_______进行(填“左”或“右”),判断依据是     
                                                           
(2)一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。
已知:2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)  ΔH =–566 kJ·mol―1
2H2O(g) =2H2(g) + O2(g)  ΔH =+484 kJ·mol―1
CH3OH(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)  ΔH =–192.9 kJ·mol―1
请写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式
                                                               
(3)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭 容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______        _;
②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是______(填符号)。

A.升高温度B.再充入H2C.再充入CO2
D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g)

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年吉林省高三下学期期中教学质量检测理综化学部分 题型:填空题

“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:

(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:

FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH >0

已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);

②1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向_______进行(填“左”或“右”),判断依据是     

                                                           

(2)一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。

已知:2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)   ΔH =–566 kJ·mol―1

2H2O(g) =2H2(g) + O2(g)   ΔH =+484 kJ·mol―1

CH3OH(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)   ΔH =–192.9 kJ·mol―1

      请写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式

                                                                

(3)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭 容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______         _;

②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是______(填符号)。

A.升高温度                 B.再充入H2         C.再充入CO2

D.将H2O(g)从体系中分离         E.充入He(g)

 

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