4.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:ⅰCO的标准燃烧热:-283.0kJ•mol-1
ⅱ1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量
ⅲ2CH3OH(g)+CO2 (g)?CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g)△H=-15.5kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)?CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H=-342.5kJ•mol-1
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是因为该反应△H<0,△S<0.
(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:K=$\frac{c(C{H}_{3}OCOOC{H}_{3})c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)c(C{O}_{2})}$.
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AD(选填编号).
A.v(CH3OH)=2v(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2.5mol 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,其变化曲线如图1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10;4~10h内DMC的平均反应速率是7.5×10-4mol•L-1•h-1
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,请在图2的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B.
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  151974  151982  151988  151992  151998  152000  152004  152010  152012  152018  152024  152028  152030  152034  152040  152042  152048  152052  152054  152058  152060  152064  152066  152068  152069  152070  152072  152073  152074  152076  152078  152082  152084  152088  152090  152094  152100  152102  152108  152112  152114  152118  152124  152130  152132  152138  152142  152144  152150  152154  152160  152168  203614 

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