二甲醚(DME)和甲醇是21世纪应用最广泛的两种清洁燃料,目前工业上均可由合成气在特定催化剂作用下制得.
(1)由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
则反应3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
 
kJ?mol-1
(2)将合成气以
n(H2)
n(CO)
通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)
其中CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1:
①该反应的平衡常数表达式为
 
;P1、P2、P3由大到小的顺序为
 

②若反应在P3和316℃时,起始时
n(H2)
n(CO)
=3,则达到平衡时,CO的转化率
 
50%(填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)由合成气合成甲醇的反应的温度与平衡常数(K)的关系如表数据,
温度 (℃) 250 300 350
平衡常数(k) 2.04 0.25 0.01
250℃时,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应,反应时间与物质浓度的关系如图2所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为
 
;若15分钟时,只改变温度一个条件,假设在20分钟时达到新平衡,氢气的转化率为33.3%,此时温度为
 
(从上表中选),请在图中画出15-25分钟c(CH3OH)的变化曲线.
(4)利用甲醇液相脱水也可制备二甲醚,原理是:CH3OH+H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4.与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是
 
某实验小组为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间)的影响,他们准备了以下化学用品:0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、4条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K.
(1)写出以上反应的离子方程式为
 

(2)该实验缺少的仪器是
 

(3)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下面实验设计表:
 实验编号 温度(K) 盐酸浓度(mol?L-1 醋酸浓度(mol?L-1 实验目的
298 0.20 a.实验①和②是探究
 
对镁与盐酸反应速率的影响; 
b.实验①和③是探究
 
对镁与盐酸反应速率的影响; 
c.实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别.
308 0.20  无
298 0.40  无
 
 
(4)相同温度时,镁条与相同浓度的盐酸、醋酸反应,刚开始时两者产生气体的速率盐酸
 
醋酸(选填“=、>或<”),镁条最先消失的是
 
(选填“盐酸或醋酸”,下同);如果镁条足量,选pH相同、等体积的盐酸和醋酸与镁条反应,刚开始时两者产生气体的速率盐酸
 
醋酸(选填“=、>或<”),产生气体最多的是
 

(5)若(2)中实验①镁条消失的时间是20s,则镁条剩余质量与时间关系图如图.假设:该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速度是盐酸的
1
2
.请你在此图中大致画出“实验②”(用实线)、“实验④中醋酸实验”(用虚线)的镁条质量与时间关系曲线.
 0  136707  136715  136721  136725  136731  136733  136737  136743  136745  136751  136757  136761  136763  136767  136773  136775  136781  136785  136787  136791  136793  136797  136799  136801  136802  136803  136805  136806  136807  136809  136811  136815  136817  136821  136823  136827  136833  136835  136841  136845  136847  136851  136857  136863  136865  136871  136875  136877  136883  136887  136893  136901  203614 

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