10. 合成气是H
2和CO的混合气体,工业上可以用于合成氨、生产低级醇等,请回答下列相关问题。
(1)sparg工艺是生产合成气的方法之一,该方法可将甲烷和二氧化碳在高温下转化为H
2和CO,该反应的化学方程式为
___________。
(2)工业生产中用合成气合成乙醇的反应为2CO(g)+4H
2(g)⇌C
2H
5OH(g)+H
2O(g) △H=akJ/mol①生产过程中会发生副反应2CO(g)+3H
2(g)⇌CH
3CHO(g)+H
2O(g) △H=b kJ/mol②
又已知2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g) △H=ckJ/mol③
则C
2H
5OH(g)催化氧化生成CH
3CHO(g)和水蒸气的热化学方程式为
__________________。
(3)向2L的恒温恒容密闭容器中充入4 molCO和6molH
2,若只发生反应①,达平衡时容器中压强是起始压强的0.6倍,则CO的平衡转化率为
___________,该温度下反应①的平衡常数等于
___________。下列选项不能证明反应①达到平衡状态的是
___________(填标号)。
A.混合气体的平均分子量不再改变
B混合气体的密度不再改变
C.CO和H
2的物质的量之比不再改变
D.每断开4 molH-H键的同时断开3 mol H-O键
(4)以醋酸为溶剂,甲醇与合成气可以转化为乙醇,同时会生成醚类、酯类等副产物,下图是醋酸与甲醇的质量比对生产的影响,则工业生产中醋酸与甲醇的最佳质量比是
___________。随着醋酸和甲醇的质量比增大,一定范围内甲醇的转化率升高而醚类选择性降低的原因可能是
___________(从平衡移动角度解释)。