23#一氧化碳变换反应前后体积无变化，反应热效值随着温度降低而缓慢升高（）

一氧化碳变换反应是放热反应，为使反应沿最佳温度曲线进行，在实际生产中，变换炉分段段数越多越好。()

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

拟采用两段间接换热式固定床反应器在常压下进行水煤气变换反应。原料气中CO，H₂O，CO₂，H₂的摩尔分数分别为0.1267，0.5833，0.394，0.1575，其他为惰性气体。使用直径和高分别为8.9mm及7.67mm的圆柱形铁铬催化剂。规定进第一段的原料气温度为633K，CO的最终转化率为91.8%。为保证催化剂总用量最少，第一段出口的转化率和第二段进口温度应控制为多少?

  在给定的催化剂上，已计入扩散影响的水煤气变换反应的速率方程为

  

  式中，p_A，p_B，p_C，p_D分别为一氧化碳、水煤气、二氧化碳和氢的分压，化学平衡常数K_p与温度的关系为

   (a)

  表观反应速率常数k^*与温度的关系则为

  (b)

  假定各段的绝热温升均等于155.2K。

A. 增大

B. 不变

C. 减小

D. 无法确定

A．可逆放热

B．可逆吸热

C．不可逆放热

D．不可逆吸热

A、增大

B、不变

C、减小

A．2CO=C+CO2

B．CO+2H2=CH3OH

C．CO+3H2=CH4+H2O

D．3H2+N2=2NH3

A．CO与CO2参与反应

B．CO与水蒸汽参与反应

C．CO与H2参与反应

D．CO与CH3参与反应