(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE,反应的化学方程式为C2H5OH(g)+IB(g)═ETBE(g) ΔH。C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,C3表示乙醇和异丁烯同时吸附。反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示,该反应的ΔH=-4a-4akJ•mol-1。反应历程的最优途径是 C3C3(填“C1”“C2”或“C3”)。

(2)工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度230~280℃)进行下列反应:
反应ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-99kJ•mol-1
反应ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ•mol-1
反应ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ•mol-1
①在该条件下,若反应ⅰ的起始浓度分别为c(CO)=0.6mol•L-1,c(H2)=1.4mol•L-1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为 0.075mol•L-1•min-10.075mol•L-1•min-1。
②在t℃时,反应ⅱ的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/(mol•L-1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
>
>
v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是 1.2mol•L-1
1.2mol•L-1
。③催化反应的总反应为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图2所示,图中X代表
温度
温度
(填“温度”或“压强”),且L1>
>
L2(填“>”“<”或“=”)。④在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应ⅰ被促进,而反应ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应ⅱ,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小
当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应ⅰ被促进,而反应ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应ⅱ,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小
。【答案】-4a;C3;0.075mol•L-1•min-1;>;1.2mol•L-1;温度;>;当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应ⅰ被促进,而反应ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应ⅱ,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:10引用:1难度:0.6
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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
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