二甲氧基甲烷[CH2(OCH3)2]水溶性好、含氧量高、燃燒完全、煙氣排放量低,被認為是一種極具應(yīng)用前景的柴油添加劑。工業(yè)生產(chǎn) CH2(OCH3)2 一般是在催化劑作用下,將 37%的甲醛水溶液和甲醇混合共熱,反應(yīng)原理如下:HCHO+2CH3OH催化劑△CH2(OCH3)2+H2O。
(1)某次研究反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響的實驗中,CH2(OCH3)2 的濃度隨反應(yīng)時間變化如表:
催化劑
△
時間(min) | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CH2(OCH3)2(mol/L) | 9.02 | 9.10 | 9.18 | 9.23 | 9.30 | 9.32 |
0.008mol/(L?min)
0.008mol/(L?min)
。(2)研究反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(記作 lnK)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示,達到平衡時下列措施能提高 HCHO 轉(zhuǎn)化率的是
AC
AC
。A.及時從反應(yīng)體系中分離出CH2(OCH3)2
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.再添加適量甲醇
D.增大壓強
E.使用催化劑
(3)進一步研究發(fā)現(xiàn):甲醛的滴加速率、反應(yīng)時間、催化 劑的量和攪拌速率等對CH2(OCH3)2的工業(yè)實際產(chǎn)率(不完全是平衡狀態(tài)下得出的)也會產(chǎn)生一定影響。欲分別研究甲醛的滴加速率、攪拌速率對產(chǎn)率的影響,某同學(xué)設(shè)計了三組實驗如表:
影響因素 試驗號 | 甲醛的滴加速率 (g/min) |
反應(yīng)時間(min) | 催化劑的量(g) | 攪拌速率 |
1 |
1.0 1.0
|
70 | 2.5 | 30 |
2 | 1.0 |
70 70
|
2.5 2.5
|
80 80
|
3 | 2.5 |
70 70
|
2.5 2.5
|
80 |
②在研究過程中發(fā)現(xiàn),甲醛的滴加速率過慢或過快均會使CH2(OCH3)2 產(chǎn)率降低。請結(jié)合該反應(yīng)的合成機理:HCHO
C
H
3
OH
H
+
C
H
3
OH
-
H
2
O
甲醛滴加過快會使合成反應(yīng)主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3;實驗用的是37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應(yīng)方向移動,故產(chǎn)率降低
甲醛滴加過快會使合成反應(yīng)主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3;實驗用的是37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應(yīng)方向移動,故產(chǎn)率降低
。(寫出一個即可)【答案】0.008mol/(L?min);AC;1.0;70;2.5;80;70;2.5;甲醛滴加過快會使合成反應(yīng)主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3;實驗用的是37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應(yīng)方向移動,故產(chǎn)率降低
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.5
相似題
-
1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
相關(guān)試卷