CO2是一種豐富的碳資源,將其清潔轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品以實(shí)現(xiàn)資源利用是研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.合成甲醇(CH3OH)
在200~250℃的CO2加氫反應(yīng)器中,主要反應(yīng)有:
反應(yīng)ⅰCO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=-90kJ/mol
反應(yīng)ⅱCO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol
反應(yīng)ⅲCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
(1)ΔH3=-49-49kJ/mol。
(2)同時(shí)也存在副反應(yīng)ⅳ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),反應(yīng)器進(jìn)行一段時(shí)間后要間歇降到室溫,可提高甲醇的產(chǎn)率。對(duì)比反應(yīng)ⅲ、ⅳ,解釋其原因 降到室溫后,甲醇轉(zhuǎn)化為液體,甲醇?xì)怏w濃度降低,反應(yīng)iii正向移動(dòng),反應(yīng)iv逆向移動(dòng),減小副反應(yīng)的發(fā)生降到室溫后,甲醇轉(zhuǎn)化為液體,甲醇?xì)怏w濃度降低,反應(yīng)iii正向移動(dòng),反應(yīng)iv逆向移動(dòng),減小副反應(yīng)的發(fā)生。(已知CH3OH的沸點(diǎn)為65℃,CH3OCH3的沸點(diǎn)為-25℃)
Ⅱ.甲醇的綜合利用:以CO2和甲醇為原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)。反應(yīng)Ⅴ:CO2(g)+2CH3OH(g)?CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)ΔH
(3)在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)定甲醇的轉(zhuǎn)化率。溫度的數(shù)據(jù)結(jié)果為圖a,壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)結(jié)果在圖b中未畫出。
①反應(yīng)ⅴ的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
②在100~140℃之間,隨著溫度升高,甲醇轉(zhuǎn)化率增大的原因是 在100~140℃之間,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇的轉(zhuǎn)化率增大,在100~140℃之間,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇的轉(zhuǎn)化率增大,。
③在圖b中繪制出壓強(qiáng)和甲醇轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系(作出趨勢(shì)即可) 。
【考點(diǎn)】轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線.
【答案】-49;降到室溫后,甲醇轉(zhuǎn)化為液體,甲醇?xì)怏w濃度降低,反應(yīng)iii正向移動(dòng),反應(yīng)iv逆向移動(dòng),減小副反應(yīng)的發(fā)生;<;在100~140℃之間,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇的轉(zhuǎn)化率增大,;
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.5
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