8.二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号热化学方程式化学平衡常数
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1K1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJ•mol-1K2
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ•mol-1K3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键H-HC-OC=OH-OC-H
E/(kJ.mol-14363431076465413
由上述数据计算△H1=-99 kJ•mol-1
(2)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H,该反应△H=-263 kJ•mol-1,化学平衡常数K=K12•K2•K3(用含K1、K2、K3的代数式表示);
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有AD;
A.分离出二甲醚               B.升高温度
C.改用高效催化剂             D.增大压强
(4)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生.该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高CH3OCH3的产率;
(5)以$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=2 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)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示.下列说法正确的是CD;
A.该反应的△H>0
B.若在p2和316℃时反应达到平衡,则CO的转化率小于50%
C.若在p3和316℃时反应达到平衡,H2的转化率等于50%
D.若在p3和316℃时,起始时$\frac{n(H2)}{n(CO)}$=3,则达平衡时CO的转化率大于50%
E.若在p1和200℃时,反应达平衡后保持温度和压强不变,再充入2mol H2和1mol CO,则平衡时二甲醚的体积分数增大
(6)某温度下,将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K=2.25.
 0  158371  158379  158385  158389  158395  158397  158401  158407  158409  158415  158421  158425  158427  158431  158437  158439  158445  158449  158451  158455  158457  158461  158463  158465  158466  158467  158469  158470  158471  158473  158475  158479  158481  158485  158487  158491  158497  158499  158505  158509  158511  158515  158521  158527  158529  158535  158539  158541  158547  158551  158557  158565  203614 

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