Question

【題目】在一定條件下，將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)為:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g+3H2(g) △H

已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l

(1)△H_____ kJ.mol-l

(2)某溫度下，在體積固定為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①，將1molCO和2molH2混合，測(cè)得不同時(shí)刻的反應(yīng)前后壓強(qiáng)關(guān)系如下:

時(shí)間(min)	5	10	15	20	25	30
壓強(qiáng)比(P前/P后)	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

則達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_________。

(3)已知在某壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率如右圖所示。從圖中可得出三條主要規(guī)律:

①增大投料比，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；②_____________；③_______________。

(4)反應(yīng)③的v-t圖像如圖1所示，若其他條件不變，只是在反應(yīng)前增大容器體積使壓強(qiáng)減小，則其v-t圖像如圖2所示。

下列說(shuō)法正確的是________。

①a1>a2 ②a1<a2 ③b1>b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2 ⑥t1=t2 ⑦ t1<t2 ⑧兩圖中陰影部分面積相等⑨右圖陰影部分面積更大 ⑩左圖陰影部分面積更大

A. ①③⑦⑧ B. ①③⑤⑧ C. ②④⑦⑨ D. ①③⑦⑩

(5)由甲醇液相脫水法也可制二甲醚，首先將甲醇與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫甲酯(CH3OSO3H):CH3OH+H2SO4→CH3OSO3H+H2O；生成的硫酸氫甲酯再和甲醇反應(yīng)生成二甲醚，第二步的反應(yīng)方程式為:____________。與CO2和H2反應(yīng)制備二甲醚比較，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低，轉(zhuǎn)化率高，其缺點(diǎn)是______________。

Answer 1

【答案】 －122.5 45% 升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低 溫度越低，增大投料比使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的越顯著 D CH3OSO3H ＋CH3OH→CH3OCH3＋H2SO4 濃H2SO4腐蝕設(shè)備或有硫酸廢液產(chǎn)生

【解析】(1)①
②
③
由蓋斯定律可以知道,通過(guò)①②③可得所求反應(yīng)方程式,則,因此，本題正確答案是:。

(2)溫度、體積不變的可逆反應(yīng)中,氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比,,壓強(qiáng)比,則反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量,氣體減少的物質(zhì)的量,根據(jù)氣體減少的物質(zhì)的量與CO之間的關(guān)系式知參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量,則CO的轉(zhuǎn)化率,因此，本題正確答案是:;

（3）根據(jù)圖象可以知道,越大,的轉(zhuǎn)化率越大,溫度越高,的轉(zhuǎn)化率小,且圖中不同溫度線的斜率不同,溫度越低,增大投料比使的轉(zhuǎn)化率增大的越顯著,因此，本題正確答案是:升高溫度,的轉(zhuǎn)化率降低；溫度越低,增大投料比使的轉(zhuǎn)化率增大的越顯著。

反應(yīng)的圖象如（4）圖1所示,反應(yīng)前后氣體體積不變,若其他條件不變,只是在反應(yīng)前增大容器體積使壓強(qiáng)減小,物質(zhì)濃度減小,反應(yīng)速率減小,達(dá)到平衡所需時(shí)間變長(zhǎng),陰影部分為反應(yīng)物濃度變化量,圖2中濃度變化比圖1中濃度變化小,則分析選項(xiàng)得到:,,,兩圖中陰影部分面積圖2陰影部分面積更小,左圖陰影部分面積更大,選擇①③⑦⑩,所以D選項(xiàng)是正確的,因此，本題正確答案是:D。

（5）根據(jù)元素守恒可以知道硫酸氫甲酯再和甲醇反應(yīng)生成二甲醚的化學(xué)方程式為→,該反應(yīng)有硫酸參加,因?yàn)榱蛩崾菑?qiáng)酸,具有較強(qiáng)的腐蝕性,能腐蝕設(shè)備,所以根據(jù)硫酸的性質(zhì)可以知道該工藝的缺點(diǎn)是濃腐蝕設(shè)備或有硫酸廢液產(chǎn)生,
因此，本題正確答案是:;濃腐蝕設(shè)備或有硫酸廢液產(chǎn)生