Question

（14分）在一個裝有可移動活塞的容器中模擬傳統(tǒng)工業(yè)合成氨的反應(yīng)：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得NH₃的物質(zhì)的量為amol

（1）保持容器內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)不變，向平衡體系中又通入少量的H₂，再次達(dá)到平衡后，測得NH₃的物質(zhì)的量為bmol，則 a        b（填入“＞”或“＜”或“＝”或“無法確定”，下同）。若向平衡體系中通入的是少量N₂，則 a        b。

煤制油是一項(xiàng)新興的、科技含量較高的煤化工技術(shù)，發(fā)展煤制油對我國而言具有重大意義。下列是煤通過間接液化技術(shù)制汽油和丙烯的主要工藝流程圖。

已知甲醇制烴的反應(yīng)原理為：

（2）為了提高原料利用率，上述工藝中應(yīng)控制合成氣中V(CO)：V(H₂)=              。

（3）由二甲醚在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為丙烯的化學(xué)方程式為：                            。

（4）每生產(chǎn)1t甲醇約耗煤1.5t，每生產(chǎn)1 t汽油約需耗2.4t甲醇，2015年我國煤制油將達(dá)到1000萬噸，則2015年當(dāng)年需消耗原煤約                     萬噸。

（5）采用MTG法生產(chǎn)的汽油中，均四甲苯（1,2,4,5-四甲基苯）質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占4 %～7%，均四甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為：                                     。

（6）采用DMTO技術(shù)，若獲得乙烯和丙烯及丁烯3種烴，生成丁烯的選擇性（轉(zhuǎn)化丁烯的甲醇的物質(zhì)的量與甲醇總物質(zhì)的量之比）為20%，其余生成乙烯和丙烯，設(shè)丙烯的選擇性為x，今有403.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)合成氣，且完全轉(zhuǎn)化為甲醇，甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴的總轉(zhuǎn)化率亦為100%，請作出丙烯的物質(zhì)的量隨x變化的曲線。

 

Answer 1

【答案】

（每空2分共14分）

（1）a<b  無法確定。

為說明問題方便起見，設(shè)原濃度皆為1mol•L^-1，加入H₂時，H₂的濃度增大，設(shè)為原濃度的x倍（x>1），N₂、NH₃的濃度均減小相同倍數(shù)，設(shè)為原來濃度的y倍（y<1），則Q（濃度商）= y/x³ K（K為平衡常數(shù)），所以Q<K，平衡向正反應(yīng)方向移動，故得。

為說明問題方便起見，設(shè)原濃度皆為1mol•L^-1，加入N₂時，N₂的濃度增大，設(shè)為原濃度的x倍（x>1），H₂、NH₃的濃度均減小相同倍數(shù)，設(shè)為原來濃度的y倍（y<1），則Q（濃度商）= 1/xy K（K為平衡常數(shù)），xy可以等于、大于或小于1，所以Q、K大小無法比較，討論分析如下：若xy=1，則a=b；若xy>1，則a<b；若xy<1，則a>b。

（2）1∶2

（3）3CH₃OCH₃ 2CH₃－CH=CH₂ + 3H₂O  （4）3600 

（5）

（6）

【解析】