【题目】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:

反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H1=+85.2kJ·mol1

反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g) H2

反应III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) H3=-241.8kJ·mol1

副反应:

反应IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) H4=-393.0kJ·mol1

(1)计算反应的反应热H2=____________________________________________

(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P=___________(用含P0α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。

(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:

历程i:CH3OH→H+·CH2OH

历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO

历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO

历程iv:·H+·H→H2

下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:

①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________

②反应历程i的活化能___________(“>、“<”“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。

650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(“>”、“<”“=”)反应历程的速率。

(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L1·h1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。

浓度(mg/L)

10000

8000

4000

2000

1000

吹脱时间(h)

0

7

23

39

55

则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L1·h1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。

 0  194136  194144  194150  194154  194160  194162  194166  194172  194174  194180  194186  194190  194192  194196  194202  194204  194210  194214  194216  194220  194222  194226  194228  194230  194231  194232  194234  194235  194236  194238  194240  194244  194246  194250  194252  194256  194262  194264  194270  194274  194276  194280  194286  194292  194294  194300  194304  194306  194312  194316  194322  194330  203614 

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