一种通过铁基氧载体(Fe3O4/FeO)深度还原和再生来合成二甲醚(CH3OCH3)的原理如下图:

(1)二甲醚的合成反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH1

①已知CO、H2与CH3OCH的燃烧热(ΔH)分别为a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、(a、b、c均小于0),则ΔH1=________kJ·mol-1。

②该反应选用CuO/ZnO/Al2O3复合催化剂,该催化剂能_______(填标号)。

A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率

C.降低反应的活化能 D.改变反应的焓变

(2)CH4氧化器中发生的主反应:

ⅰ. CH4(g)+Fe3O4(s)CO(g)+2H2(g)+3Fe(s)

ⅱ. CH4(g)+4Fe3O4(s)CO2(g)+2H2O(g)+12FeO(s)

850℃时,压强和部分气体体积分数、固相各组分质量分数的关系如右下图。

①随着压强的增大,反应ⅰ的平衡常数K值________(填“增大”、“减小”、 或“不变”)

②结合图像,分析H2O的体积分数变化的原因_________(用化学方程式表示)

(3)将一定量的FeO和CO2置于CO2还原器(体积不变的密闭容器)中,发生的主反应:

CO2(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+ CO (g) ΔH2

保持其他条件不变,测得不同温度下最终反应体系中CO、CO2体积分数如下表:

温度I/℃

100

170

200

300

400

500

CO2体积分数

0.67

0.67

0.75

0.82

0.9

0.92

CO体积分数

0.33

0.33

0.25

0.18

0.1

0.08

①ΔH2_______0(填“>”或“<”)。

②若在150℃时进行上述转化,理论转化率ɑ(FeO)=___________。

③在上述反应体系中,一定可以说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。

A.体系的压强不变 B.CO2的物质的量不变

C.CO的生成速率和消耗速率相等且不等于零 D.气体的平均摩尔质量不变

④根据化学反应原理,分析CO2还原器温度设置在170℃的原因___________。

 0  175833  175841  175847  175851  175857  175859  175863  175869  175871  175877  175883  175887  175889  175893  175899  175901  175907  175911  175913  175917  175919  175923  175925  175927  175928  175929  175931  175932  175933  175935  175937  175941  175943  175947  175949  175953  175959  175961  175967  175971  175973  175977  175983  175989  175991  175997  176001  176003  176009  176013  176019  176027  203614 

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