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- 2021-05-25 发布
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04
3.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的
一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度
为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”、
“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H 2 (g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图
所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制
在 2 5 0 ℃ 、 1 . 3 × 1 0 4 k P a 左 右 , 选 择 此 压 强 的 理 由 是
______________________________________________________
______________________________________________________
____________________________________
<
<
I2
在1.3×104 kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO转
化率提高不大,同时生产成本增加,得不偿失
解析 (1)由题意可知,未提纯的TaS2粉末变成
纯净TaS 2 晶体,要经过两步转化:①TaS 2 +
2I2===TaI4+S2,②TaI4+S2===TaS2+2I2,即反
应(Ⅰ)先在温度T2端正向进行,后在温度T1端逆
向进行,反应(Ⅰ)的ΔH大于0,因此温度T1小于T2,
该过程中循环使用的物质是I2。(2)从图像来看,
随着温度的升高,CO的转化率变小,故ΔH<0,
综合温度、压强对CO转化率的影响来看,在题给
压强下,CO的转化率已经很大,不必再增大压强。
化工生产适宜条件选择的一般原则
(1)从化学反应速率分析,既不能过快,又不
能太慢。
(2)从化学平衡移动分析,既要注意外界条件
对速率和平衡影响的一致性,又要注意二者
影响的矛盾性。
(3)从原料的利用率分析,增加易得廉价原料,
提高难得高价原料的利用率,从而降低生产
成本。
(4)从实际生产能力分析,如设备承受高温、
高压能力等。
(5)注意催化剂的活性对温度的限制。
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