【题目】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:

反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H1=+85.2kJ·mol1

反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g) H2

反应III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) H3=-241.8kJ·mol1

副反应:

反应IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) H4=-393.0kJ·mol1

(1)计算反应的反应热H2=____________________________________________

(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P=___________(用含P0α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。

(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:

历程i:CH3OH→H+·CH2OH

历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO

历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO

历程iv:·H+·H→H2

下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:

①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________

②反应历程i的活化能___________(“>、“<”“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。

650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(“>”、“<”“=”)反应历程的速率。

(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L1·h1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。

浓度(mg/L)

10000

8000

4000

2000

1000

吹脱时间(h)

0

7

23

39

55

则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L1·h1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。

 0  203047  203055  203061  203065  203071  203073  203077  203083  203085  203091  203097  203101  203103  203107  203113  203115  203121  203125  203127  203131  203133  203137  203139  203141  203142  203143  203145  203146  203147  203149  203151  203155  203157  203161  203163  203167  203173  203175  203181  203185  203187  203191  203197  203203  203205  203211  203215  203217  203223  203227  203233  203241  203614 

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