在443K~473K,钴做催化剂的条件下,CO和H2可生成碳原子数为5~8的烷烃.在390℃,300个大气压下,利用水煤气为原料,可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)当CO和H2的比例不同时,对CO的转化及平衡时混合物中

Question

在443K~473K,钴做催化剂的条件下,CO和H2可生成碳原子数为5~8的烷烃.在390℃,300个大气压下,利用水煤气为原料,可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g) 当CO和H2的比例不同时,对CO的转化及平衡时混合物中甲醇的含量都有影响.以m表示H2和CO的物质的量之比,a为CO的转化率,y为平衡混合物中CH3OH的体积分数.使推导m、a、y的关系.
要具体过程.

Answer 1

设反应物中CO的物质的量为x,则H2的物质的量为xm.
CO + 2H2 → CH3OH
反应前 x xm 0
参加反应 ax 2ax ax
反应后 x-ax xm-2ax ax
所以 y=ax/[（x-ax）+（xm-2ax）+ax]*100%
整理得y=a/（m+1-2a）
又因为xm-2ax>0,才有意义,所以m>2a
y=a/（m+1-2a）
m>2a
上述两个式子就是m、a、y的关系.