二甲氧基甲烷[CH2(OCH32]水溶性好、含氧量高、燃烧完全、烟气排放量低,被认为是一种极具应用前景的柴油添加剂.工业生产CH2(OCH32一般是在催化剂作用下,将37%的甲醛水溶液和甲醇混合共热,反应原理如下:HClO+2CH3OH
催化剂
CH2(OCH3)2+H2O
(1)某次研究反应时间对产率的影响的实验中,CH2(OCH32的浓度随反应时间变化如下表:
时间(min) 20 25 30 40 50 60
CH2(OCH32(mol/L) 9.02 9.10 9.18 9.23 9.30 9.32
计算25~50min中CH2(OCH32的平均生成速率为
 

(2)研究反应的化学平衡常数(记作lnK)与温度(T)的关系如图1所示,判断该反应的△H
 
0(填“>”、“<”、“=”).

(3)假设在密闭容器中发生上述反应,①达到平衡时下列措施能提高HCHO 转化率的是
 

A.及时从反应体系中分离出CH2(OCH32  B.升高反应体系的温度
C.再添加适量甲醇           D.增大压强
②图2是催化剂作用下CH3OH 转化率随时间变化的趋势曲线图.请在图2中画出相同条件下,不使用催化剂时CH3OH转化率随时间变化的曲线.
(4)进一步研究发现:甲醛的滴加速率、反应时间、催化剂的量和搅拌速率等对CH2(OCH32的工业实际产率(不完全是平衡状态下得出的)也会产生一定影响.欲分别研究甲醛的滴加速率、搅拌速率对产率的影响,某同学设计了三组实验如下表:
影响因素
试验号
甲醛的滴加速率(g/min) 反应时间(min) 催化剂的量(g) 搅拌速率
1
 
70 2.5 30
2 1.0
 
 
 
3 2.5
 
 
80
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.
②在研究过程中发现,甲醛的滴加速率过慢或过快均会使CH2(OCH32产率降低.请结合该反应的合成机理:
HCHO
CH3OH
H+
HOCH2OCH3
CH3OH
-H2O
CH2(OCH3)2
试分析甲醛的滴加速率过快时,导致产率较低的原因可能是
 
 0  136082  136090  136096  136100  136106  136108  136112  136118  136120  136126  136132  136136  136138  136142  136148  136150  136156  136160  136162  136166  136168  136172  136174  136176  136177  136178  136180  136181  136182  136184  136186  136190  136192  136196  136198  136202  136208  136210  136216  136220  136222  136226  136232  136238  136240  136246  136250  136252  136258  136262  136268  136276  203614 

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