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  • 一道高三的化學(xué)計(jì)算題,

    一道高三的化學(xué)計(jì)算題,
    CO和CO2可以合成甲醇:CO+2H2=CH3OH,CO+3H2=CH3OH+H2O
    CO和H2可以通過以下反應(yīng)制備:1)CH4+H2O(g)=CO+3H2,2)CO+H2O(g)=CO2+H2
    1)的產(chǎn)物合成甲醇時(shí)H2過量而2)中H2不足,為了充分利用原料,可將2個(gè)反應(yīng)混合使用
    (1)反應(yīng)1)和反應(yīng)2)的產(chǎn)物氣體混合的最佳比例_________
    (2)設(shè)1)的產(chǎn)物和2)的產(chǎn)物混合氣體67.2L,其中CO的體積分?jǐn)?shù)x得到甲醇的物質(zhì)的量y,寫出x與y的函數(shù)關(guān)系
    數(shù)學(xué)人氣:922 ℃時(shí)間:2020-06-20 11:00:31
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)不妨設(shè)產(chǎn)物氣體中CO和CO2的氣體總量為1.設(shè)CO含量為x,CO2含量為(1-x).
    則:
    1)CH4+H2O(g)=CO+3H2 所得CO為x,所得H2為3x
    2)CO+H2O(g)=CO2+H2 所得CO2為(1-x),所得H2為(1-x)
    由之前的合成方程式我們可以得到x摩爾CO需H2量為2x摩爾,(1-x)摩爾CO2需H2量為3(1-x)摩爾.因此可得方程如下:
    3x+(1-x)=3(1-x)+2x
    x=2/3
    (2)如果題中氣體體積為S.T.P.下數(shù)據(jù),則可算得氣體物質(zhì)的量為3摩爾.則個(gè)氣體物質(zhì)的量如下:
    CO:3x ;
    由反應(yīng)1產(chǎn)生的H2:9x ;
    CO2(這個(gè)量與反應(yīng)2產(chǎn)生的H2量相同)(1-3x-9x)/2
    由合成甲醇的兩個(gè)方程式所得:甲醇的物質(zhì)的量與CO、CO2的總物質(zhì)的量,即y相等.則:
    y=3x+(1-3x-9x)/2=1/2-3x
    x定義域[0,1/4]
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