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(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。

请回答下列问题:

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:_____________________________________。

⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_________________________________________________________。

⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol1

③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol1

总反应:3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g)+ CO2 (g)的ΔH= ___________;

一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

a.高温高压          b.加入催化剂       c.减少CO2的浓度

d.增加CO的浓度   e.分离出二甲醚

⑷ 已知反应②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L1

0.44

0.6

0.6

① 比较此时正、逆反应速率的大小:v ______ v (填“>”、“<”或“=”)。

② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)= _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。

 

答案

(共14分)

⑴ C + H2O CO + H2

⑵ H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3

⑶ -246.4 kJ·mol1

c  e

⑷ ①  >

② 0.04 mol·L1      0.16 mol/L·min

解析:

 

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