CO2是一种丰富的碳资源,将其清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是研究热点。
Ⅰ.合成甲醇(CH3OH)
在200~250℃的CO2加氢反应器中,主要反应有:
反应ⅰCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=-90kJ/mol
反应ⅱCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol
反应ⅲCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
(1)ΔH3=-49-49kJ/mol。
(2)同时也存在副反应ⅳ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),反应器进行一段时间后要间歇降到室温,可提高甲醇的产率。对比反应ⅲ、ⅳ,解释其原因 降到室温后,甲醇转化为液体,甲醇气体浓度降低,反应iii正向移动,反应iv逆向移动,减小副反应的发生降到室温后,甲醇转化为液体,甲醇气体浓度降低,反应iii正向移动,反应iv逆向移动,减小副反应的发生。(已知CH3OH的沸点为65℃,CH3OCH3的沸点为-25℃)
Ⅱ.甲醇的综合利用:以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)。反应Ⅴ:CO2(g)+2CH3OH(g)⇌CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)ΔH
(3)在不同的实验条件下,测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a,压强的数据结果在图b中未画出。

①反应ⅴ的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
②在100~140℃之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因是 在100~140℃之间,反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率增大,甲醇的转化率增大,在100~140℃之间,反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率增大,甲醇的转化率增大,。
③在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系(作出趋势即可) 
。


【考点】转化率随温度、压强的变化曲线.
【答案】-49;降到室温后,甲醇转化为液体,甲醇气体浓度降低,反应iii正向移动,反应iv逆向移动,减小副反应的发生;<;在100~140℃之间,反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率增大,甲醇的转化率增大,;

【解答】
【点评】
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