一氧化碳和氢气反应

一氧化碳和氢气反应,第1张

氧化碳氢气反应

一氧化碳与氢气反应的热化学方程式:CO(g)+ 2H₂(g)= CH₃OH(l) △H=-128.84kJ/mol。一氧化碳化学性质有:可燃性、还原性、毒性、极弱的氧化性。一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性。

在不同的反应条件和催化剂作用下,一氧化碳加氢可合成多种有机物,如:合成甲醇、费托(Fischer-Tropsch)法合成烃(费托合成)、合成甲烷(甲烷化反应)、合成乙二醇、合成聚亚甲基(polymethylene)等。

1、合成甲醇

选用铜-锌-铬催化剂,在温度为230~270℃、压力为5~10MPa、空速为20000-60000 h-1的条件下,一氧化碳和氢气反应生成甲醇:CO + 2H2→CH3OH。

2、费托合成

一氧化碳和氢气的混合气体在催化剂(如铁钴催化剂)和适当条件(温度为190~350℃、压力为0.7~20 MPa)下可以反应生成液态的烃或碳氢化合物。这一反应为非均相反应,反应产物是以直链烷烃和烯烃为主的混合物。

3、甲烷化反应

以镍作催化剂,在温度为230~450℃、压力为0.1~10 MPa、空速为500-25000 h-1的条件下,氢气与一氧化碳之比不小于3时,可反应生成甲烷:CO + 3H2→CH4+H2O。这一反应为多相催化的气相反应,是费托合成的特例。

4、合成乙二醇

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