甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12),发生的主要反应如下:
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)⇌C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。

①由图分析,随着投料比n(CH3OH)n(C6H6)增加,CH3OH的平衡转化率 减小减小,平衡时n(C9H12)n(C7H8)+n(C8H10)+n(C9H12)的值 增大增大。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②投料比n(CH3OH)n(C6H6)为1.0时,C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为6:3:1.CH3OH的平衡转化率为 75%75%,反应Ⅰ的平衡常数K═1.81.8。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅰ在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。

①反应Ⅰ的△H═-61.4-61.4kJ•mol-1。
②吸附CH3OH的焓变吸附C6H6的焓变 <<(填“>”或“<”)。
③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为 C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HBC6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB。
④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v═k•p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应Ⅰ,关于反应Ⅰ的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是 BB(填标号)。
A.升高温度,K和v均增大
B.增大p(C6H6),K不变,v增大
C.降低温度,K和v均减小
D.增大p(CH3OH),K不变,v增大
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
6
H
6
)
n
(
C
9
H
12
)
n
(
C
7
H
8
)
+
n
(
C
8
H
10
)
+
n
(
C
9
H
12
)
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
6
H
6
)
【考点】化学平衡的计算.
【答案】减小;增大;75%;1.8;-61.4;<;C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB;B
【解答】
【点评】
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