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（请给出正确答案）
CO与H2的混合气体在混合催化剂(氧化锌和氧化铬)的条件下进行反应以生产CH3OH。
已知压力平衡常数Kp
平衡常数Kp与温度T的关系式为
lg(Kp×Pa2)=3925/(T/K)-9.841lg(T/K)-0.00347(T/K)+9.8
试计算温度为365℃，压力为300×105Pa，原料气体中CO与H2的比为3:2时，平衡气体中各组分的体积分数。
答案
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第1题
第2题
合成氨所用H2的一般制法为：让H2O(g)先通过1000℃以上的煤炭，生成水煤气(CO和H2的混合气体)，然后再让H2O(g)和水煤气在400℃左右催化生成更多的H2。写出有关的反应方程式。
第3题
在常压及绝热条件下，用氧化铁催化剂进行水煤气变换反应，干原料气处理量为3500(标准状态)m3/h，其组成如下表所示。
组分 | CO | CO2 | H2 | N2 | O2+Ar | CH4 |
摩尔分数/% | 30.4 | 9.46 | 37.8 | 21.3 | 0.25 | 0.79 |
水蒸气与干气之比(物质的量比)为1.4:1。若进反应器的气体温度为360℃，要求反应器出口一氧化碳的转化率为84%，试计算所需催化剂量。
在氧化铁催化剂上水煤气变换反应的本征动力学方程为
式中，p为分压；下标A、B、C及D分别代表CO，H2O，H2和CO2。反应速率常数k与温度的关系为(atm为非法定单位，1atm=0.1013MPa)
反应热等于-40964J/mol，反应气体的平均比热容可按33.44J/(mol·K)计算。
温度与化学平衡常数的关系如下表所示。
T/℃ | 380 | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 440 |
Kp | 14.44 | 12.98 | 11.70 | 10.59 | 9.61 | 8.748 | 7.986 |
T/℃ | 450 | 460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 |
K2 | 7.311 | 6.710 | 6.174 | 5.695 | 5.265 | 4.878 | 4.530 |
第4题
为除去H2气中少量O2杂质，用装有Pt/Al2O3催化剂的脱氧器进行以下反应
2H2+O2→2H2O
O2的反应速率可按下式计算：
式中，pA为O2的分压，单位为Pa。脱氧器催化剂床层空隙率ε=0.35，气体的质量速度G=1250kg/(m2·h)，催化剂的颗粒直径dP=1.86cm，外表面积am=0.5434m2/g。
现测得脱氧器内某处气相压力为0.1135MPa，温度373K，各气体体积分数为H296%，O24.0%。试判断该处条件下，相间的传质、传热阻力可否忽略不计(不考虑内扩散阻力)？
在本题条件下O2扩散系数为0.414m2/h，混合气体黏度1.03×10-5Pa·s，密度0.117kg/m3，反应热2.424×105J/mol，相间传热系数2.424×106J/(m2·h·K)。
第5题
煤和由煤与水蒸气反应[C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)]而得的水煤气(CO与H2等物质的混合物)都可用做燃料。设煤含碳80％，其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明，在实际应用中以水煤气代替煤作燃料的优点。(提示：在任何能量转换过程中，总会有一些能量变成热而扩散到环境中。例如，欲往某体系输入xkJ的能量，实际上提供的热量要远多于该值。)
第6题
第8题
苯与乙烯气相烷基化反应条件是：入口温度T0为400℃，反应在苯过量情况下进行，可把反应速率认为对乙烯是一级，其反应速率常数k=384s-1(以反应器体积为基准)，混合气体黏度为1.8×10-5Pa·s，密度ρ=23.5kg/m3，乙烯在苯中扩散系数为2×10-5m2/s，混合气体表观气速u=0.15m/s，催化剂颗粒为φ2×1.5的圆柱形颗粒，床层空隙率为0.4，试估计外部传递阻力对反应的影响。
第9题
甲烷水蒸气变换反应是生产合成气(主要是CO与H2)的一种途径，反应式如下：
CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)CH4(g) + 2H2O(g)
CO2(g) +4H2(g)
反应物预先加热至600K，最终产品的温度为1300K。如果反应进行完全，计算所需要的热量。
a | b | c | d | |
CH4 | 4.75 | 0.200×10-2 | 0.30×10-5 | 2.63×10-9 |
H2O | 7.70 | 0.046×10-2 | 0.25×10-5 | -0.86×10-9 |
CO | 6.73 | 0.400×10-2 | 0.13×10-5 | 0.53×10-9 |
H2 | 6.95 | -0.046×10-2 | 0.095×10-5 | -0.21×10-9 |
第10题
在环境温度为300K，压力为0.1013MPa的条件下(可作理想气体)，将含有0.3mol的CO和0.7mol的H2完全分开的理想功为______kJ(气体常数为8.314kJ·kmol-1·K-1)。
第11题
在900K，0.1013MPa下，用甲烷和水蒸气合成CO和H2时，常有副产物CO2存在。系统的反应式为：
K1=2.053 (1)
K2=3.000 (2)
若原料中CH4:H2O=1:1(mol)，计算该反应的平衡组成。
