碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种无毒、用途广泛的化工原料,被誉为当今有机合成的“新基石”。

(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。

已知:ⅰ CO的标准燃烧热:-283.0 kJ•mol-1,

ⅱ 1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量

ⅲ 2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1

则2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是

(2)甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。

① 写出该反应平衡常数表达式:

②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是 (选填编号)。

A.v正(CH3OH)= 2v逆(CO2)

B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变

C.容器内气体的密度不变

D.容器内压强不变

③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如下左图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

在该温度下,最佳反应时间是 ;4~10 h内DMC的平均反应速率是_ ___。

④如果在其它条件不变的情况下,研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响,请在右上图坐标系中画出从投入反应物开始,随着反应温度不断升高(不考虑温度对催化剂活性的影响),TON变化的曲线示意图(假设起始温度为T0℃)。

⑤假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高TON值的是

A.往反应体系中添加催化剂

B.往反应体系中添加吸水剂

C.从反应体系中分离出CO2

D.扩大容器的体积

 0  146720  146728  146734  146738  146744  146746  146750  146756  146758  146764  146770  146774  146776  146780  146786  146788  146794  146798  146800  146804  146806  146810  146812  146814  146815  146816  146818  146819  146820  146822  146824  146828  146830  146834  146836  146840  146846  146848  146854  146858  146860  146864  146870  146876  146878  146884  146888  146890  146896  146900  146906  146914  203614 

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