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(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和劑。用乙醇與異丁烯(以IB表示)在催化劑HZSM-5催化下合成ETBE,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5OH(g)+IB(g)═ETBE(g) ΔH。C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附異丁烯,C3表示乙醇和異丁烯同時吸附。反應(yīng)物被催化劑HZSM-5吸附的順序與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)的ΔH=
-4a
-4a
kJ?mol-1。反應(yīng)歷程的最優(yōu)途徑是
C3
C3
(填“C1”“C2”或“C3”)。

(2)工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0MPa,溫度230~280℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
反應(yīng)?。篊O(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH1=-99kJ?mol-1
反應(yīng)ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ?mol-1
反應(yīng)ⅲ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ?mol-1
①在該條件下,若反應(yīng)ⅰ的起始濃度分別為c(CO)=0.6mol?L-1,c(H2)=1.4mol?L-1,8min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則8min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

②在t℃時,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)為400,此溫度下,在1L的密閉容器中加入一定的甲醇,反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下:
物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O
c/(mol?L-1 0.46 1.0 1.0
此時刻v
v(填“>”“<”或“=”),平衡時c(CH3OCH3)的物質(zhì)的量濃度是
1.2mol?L-1
1.2mol?L-1
。
③催化反應(yīng)的總反應(yīng)為3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率α(CO)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示,圖中X代表
溫度
溫度
(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),且L1
L2(填“>”“<”或“=”)。
④在催化劑的作用下同時進(jìn)行三個反應(yīng),發(fā)現(xiàn)隨著起始投料比
n
H
2
n
CO
的改變,二甲醚和甲醇的產(chǎn)率(產(chǎn)物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈現(xiàn)如圖3的變化趨勢。試解釋投料比大于1.0之后二甲醚產(chǎn)率和甲醇產(chǎn)率變化的原因:
當(dāng)投料比大于1時,隨著c(H2)增大,反應(yīng)ⅰ被促進(jìn),而反應(yīng)ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最終抑制反應(yīng)ⅱ,因此甲醇的產(chǎn)率繼續(xù)增大而二甲醚的產(chǎn)率減小
當(dāng)投料比大于1時,隨著c(H2)增大,反應(yīng)ⅰ被促進(jìn),而反應(yīng)ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最終抑制反應(yīng)ⅱ,因此甲醇的產(chǎn)率繼續(xù)增大而二甲醚的產(chǎn)率減小

【答案】-4a;C3;0.075mol?L-1?min-1;>;1.2mol?L-1;溫度;>;當(dāng)投料比大于1時,隨著c(H2)增大,反應(yīng)ⅰ被促進(jìn),而反應(yīng)ⅲ被抑制,c(H2O)增大,最終抑制反應(yīng)ⅱ,因此甲醇的產(chǎn)率繼續(xù)增大而二甲醚的產(chǎn)率減小
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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