(2010?廣州一模)二甲醚(CH
3OCH
3)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用.
工業(yè)上以C0和H
2為原料生產(chǎn)CH
30CH
3的新工藝主要發(fā)生三個反應(yīng):
①CO( g)+2H
2(g)?CH
3OH( g)△H
1=-91KJ?mol
-1②2CH
30H(g)?CH
30CH
3(g)+H
20(g)△H
2=-24KJ?mol
-1③CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H
3=-41KJ?mol
-1回答下列問題:
(1)新工藝的總反應(yīng)為:3CO(g)+3H
2(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)△H該反應(yīng)△H=
-247KJ?mol-1
-247KJ?mol-1
,平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OCH3)?c(CO2) |
c3(CO)?c3(H2) |
c(CH3OCH3)?c(CO2) |
c3(CO)?c3(H2) |
(2)增大壓強,CH
30CH
3的產(chǎn)率
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)原工藝中反應(yīng)①和反應(yīng)②分別在不同的反應(yīng)器中進行,無反應(yīng)③發(fā)生.新工藝中反應(yīng)③的發(fā)生提高了CH
30CH
3的產(chǎn)率,原因是
反應(yīng)③消耗了反應(yīng)②中的產(chǎn)物H2O,使反應(yīng)②的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高CH3OCH3的產(chǎn)率
反應(yīng)③消耗了反應(yīng)②中的產(chǎn)物H2O,使反應(yīng)②的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高CH3OCH3的產(chǎn)率
.
(4)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進行了一系列試驗,每次試驗保持原料氣組成、壓強、反應(yīng)時間等因素不變,試驗結(jié)果如圖.CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是
溫度低于240℃時,CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大;溫度高于240℃時,CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小
溫度低于240℃時,CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大;溫度高于240℃時,CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小
,其原因是
在較低溫時,各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時,各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率減小
在較低溫時,各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時,各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率減小
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