题目
目前工业生产中,煤气化一般采用2.5~3.2MPa的压力,主要是为了提高制得的煤气中CO和氢气的含量。 A. 正确B. 错误
目前工业生产中,煤气化一般采用2.5~3.2MPa的压力,主要是为了提高制得的煤气中CO和氢气的含量。
- A. 正确
- B. 错误
题目解答
答案
B
解析
本题考查煤气化反应的化学平衡原理。关键点在于理解压力变化对气体反应平衡的影响。煤气化过程中,碳与水蒸气反应生成CO和H₂,反应式为:
$\text{C(s)} + \text{H}_2\text{O(g)} \rightleftharpoons \text{CO(g)} + \text{H}_2\text{(g)}$
反应后气体物质的量从1 mol(水蒸气)增加到2 mol(CO和H₂),因此加压会使平衡逆向移动,减少CO和H₂的生成。题目中“提高压力为了增加CO和H₂含量”的说法与这一原理矛盾。
反应平衡分析
- 反应特点:
煤气化反应中,固体碳(C(s))与气态水蒸气反应,生成1 mol CO和1 mol H₂,总气体物质的量从1 mol增加到2 mol。 - 压力对平衡的影响:
根据勒沙特列原理,加压会使系统向气体物质的量减少的方向移动。本反应生成物气体物质的量更多,因此加压会抑制反应正向进行,导致CO和H₂的生成量减少。 - 工业实际考虑:
工业中采用中高压可能出于设备效率、反应速率等实际因素,但并非为了提高CO和H₂的含量,反而可能通过其他手段(如升温、优化催化剂)补偿压力的不利影响。