用甲醇（CH3OH）和甲苯（Tol）发生甲基化反应可获得对二甲苯（p-X），同时生成乙烯、间二甲苯（m-X）和邻二甲苯（o-X）等副产物，其反应如下
Ⅰ：2CH3OH（g）⇌C2H4（g）+2H2O（g）ΔH1=-26.00kJ⋅mol-1
Ⅱ：Tol（g）+CH3OH（g）⇌p-X（g）+H2O（g）ΔH2
Ⅲ：Tol（g）+CH3OH（g）⇌m-X（g）+H2O（g）ΔH3
Ⅳ：Tol（g）+CH3OH（g）⇌o-X（g）+H2O（g）ΔH4
在100kPa恒压条件下n（Tol）：n（CH3OH）=2：1。加入密闭容器中反应，不同温度下二甲苯异构体平衡选择性（用Si表示，i=p-X、m-X或者o-X，Si=n（i）n（p-X）+n（m-X）+n（o-X）如图1。
（1）反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的ΔH为-69.76kJ⋅mol-1或-71.37kJ⋅mol-1或-72.17kJ⋅mol-1，结合图1信息，ΔH2=-71.37-71.37kJ⋅mol-1。
（2）温度对平衡状态下甲苯转化率αTol、甲醇甲基化选择性（发生反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的甲醇与总转化甲醇的物质的量之比，用SM表示）、甲醇脱水选择性（发生反应Ⅰ的甲醇与总转化甲醇的物质的量之比，用SD表示）的影响如图2。代表甲醇甲基化选择性的曲线是 aa（填标号），温度T＞600K时，曲线b下降的原因为 T＞600K时，甲醇脱水选择性增大T＞600K时，甲醇脱水选择性增大。
（3）T=800K时，曲线c的纵坐标为40%。达到平衡时，p（CH3OH）=12532×10-4kP，该温度下反应Ⅰ的平衡常数KP=4×10104×1010kPa。
（4）碳酸二甲酯（DMC）也可与Tol发生甲基化反应[投料比n（Tol）：n（DMC）=4：1，其它条件不变]：
Ⅴ：2Tol（g）+DMC（g）⇌2p-X（g）+H2O（g）+CO2（g）ΔH5＜0
Ⅵ：2Tol（g）+DMC（g）⇌2m-X（g）+H2O（g）+CO2（g）ΔH6＜0
Ⅶ：2Tol（g）+DMC（g）⇌2o-X（g）+H2O（g）+CO2（g）ΔH7＜0
温度T＞600k时，与甲醇相比，使用DMC生成二甲苯时，Tol平衡转化率明显增大，原因是 甲醇会脱水产生乙烯，而DMC不会发生副反应甲醇会脱水产生乙烯，而DMC不会发生副反应。
（5）以下措施能够有效增加p-X平衡选择性（Sp-X）的是 DD。
A.选用合适催化剂
B.使用DMC等更优质甲基化试剂
C.增加反应的压强
D.及时移去反应产生的p-X
n
（
i
）
n
（
p
-
X
）
+
n
（
m
-
X
）
+
n
（
o
-
X
）
125
32
【答案】-71.37；a；T＞600K时，甲醇脱水选择性增大；4×1010；甲醇会脱水产生乙烯，而DMC不会发生副反应；D
【解答】
【点评】
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发布：2024/8/3 8:0:9组卷：51引用：1难度：0.6
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1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
2．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：164引用：26难度：0.3
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