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    2．二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用. 工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-91kJ/mol ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24 kJ/mol ③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol 回答下列问题: 1)新工艺的总反应为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH 该反应ΔH= .平衡常数表达式K= . 2)增大压强.CH3OCH3的产率 (填“增大 .“减小 或“不变 ). 3)原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行.无反应③发生.新工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率.原因是 . 4)为了寻找合适的反应温度.研究者进行了一系列试验.每次试验保持原料气组成.压强.反应时间等因素不变.试验结果如图12.CO转化率随温度变化的规律是 .其原因是 . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2010?广州一模）二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用．
    工业上以C0和H2为原料生产CH30CH3的新工艺主要发生三个反应：
    ①CO（ g）+2H2（g）?CH3OH（ g）△H1=-91KJ?mol-1
    ②2CH30H（g）?CH30CH3（g）+H20（g）△H2=-24KJ?mol-1
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41KJ?mol-1
    回答下列问题：
    （1）新工艺的总反应为：3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H该反应△H=
    -247KJ?mol-1
    -247KJ?mol-1
    ，平衡常数表达式K=
    c(CH3OCH3)?c(CO2)
    c3(CO)?c3(H2)
    c(CH3OCH3)?c(CO2)
    c3(CO)?c3(H2)

    （2）增大压强，CH30CH3的产率
    增大
    增大
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （3）原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生．新工艺中反应③的发生提高了CH30CH3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
    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
    ．
    （4）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图．CO转化率随温度变化的规律是
    温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小
    温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小
    ，其原因是
    在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小
    在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小
    ．

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    （2013?绍兴二模）二甲醚（DME）以其优良的性质，被称为21世纪的新型“清洁能源”，近年来，二甲醚最为直接的应用是替代液化气作民用燃料以及代替柴油作汽车燃料．二甲醚的生产方法也在不断的研究中，现在主要有以下两种生产方法．
    方法一（液相两步法）：第一步　CO+2H2?CH3OH     第二步 2CH3OH?CH3OCH3+H2O
    方法二（液相一步法）：将甲醇的合成和脱水两个反应组合在一个反应器中进行3CO+3H2?CH3OCH3+CO2
    （1）液相一步法实际是两步法两个反应的组合，其选用的催化剂应该具有
    既有甲醇合成催化的功能，又有甲醇脱水催化的功能，是一种双功能的复合催化剂
    既有甲醇合成催化的功能，又有甲醇脱水催化的功能，是一种双功能的复合催化剂
    ．目前一种更新的方法--CO2加氢一步法取得了较大进展，其反应为：2CO2+6H2?2CH3OCH3+3H2O 该方法包括甲醇的合成、甲醇的脱水和水气的逆转换反应，其方程式如下（298K）：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（l）+H2O（l）△H=-49.01kJ?mol-1…①
    2CH3OH（l）?CH3OCH3（g）+H2O（l）△H=-24.02kJ?mol-1…②
    CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（l）△H=41.17kJ?mol-1…③
    （2）CO2加氢一步法与液相一步法相比有何优点
    原料廉价，能减少环境污染等
    原料廉价，能减少环境污染等
    ．
    （3）写出CO2加氢一步法在298K下总反应的热化学方程式
    2CO2（g）+6H2（g）?2CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-122.04 kJ?mol-1
    2CO2（g）+6H2（g）?2CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-122.04 kJ?mol-1
    ．
    有人对甲醇脱水转化为甲醚过程从温度、液体空速（在单位时间内单位体积的催化剂表面通过的原料的量，空速越小，停留时间越长，反应程度越高，但处理能力越小）、压力对甲醇的转化率影响进行研究，分别获得以下2组图．

    （4）根据以上两幅图选择不受空速影响的合适反应温度和压强
    320℃、0.2-0.6Mpa
    320℃、0.2-0.6Mpa
    ．
    （5）某温度下在2L恒容密闭容器中加入CH3OH发生反应2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g），测得有关数据如下：
    反应时间/min 0 1 2 3 4
    c（CH3OH）/mol?L-1 0.51 0.2 0.1 0.01 0.01
    则此反应在该温度下的平衡常数为
    625
    625
    ，若再向容器分别加入甲醇0.02mol、CH3OCH31.0mol，此时该反应v正反应
    ＞
    ＞
    v逆反应（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （6）根据文献，甲醇转化率可以根据冷凝的液相中的甲醇与水的相对百分含量来计算（忽略挥发到气相的甲醇），若以Cw表示冷凝液中水的质量分数，CM表示冷凝液中甲醇的质量分数，则甲醇的转化率ΧM=
    XM=
    2CW
    18
    2CW
    18
    +
    CM
    32
    或
    32Cw
    32Cw+9CM)
    XM=
    2CW
    18
    2CW
    18
    +
    CM
    32
    或
    32Cw
    32Cw+9CM)
    ．

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    （2011?肇庆二模）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的清洁、高效能源．
    （1）合成二甲醚反应一：3H2（g）+3CO（g）═CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-247kJ/mol一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
    AE
    AE
    ．
    A．低温高压  B．加催化剂  C．体积不变充入N2  D．增加CO浓度  E．分离出二甲醚
    （2）合成二甲醚反应二：2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）．在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：
    物  质 CH3OH CH3OCH3 H2O
    浓度/mol?L-1 0.01 0.2 0.2
    ①该温度的平衡常数为
    400
    400
    ．
    ②10min内平均反应速率v（CH3OH）=
    0.04mol?L-1?min-1
    0.04mol?L-1?min-1
    ；
    （3）如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．该反应的还原剂是
    二甲醚
    二甲醚
    （写名称）；
    若b电极的反应式为：3O2+12e-+12H+═6H2O，则a电极的反应式为：
    （CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+或C2H6O-12e-+3H2O=2CO2+12H+
    （CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+或C2H6O-12e-+3H2O=2CO2+12H+
    ．

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    （2012?崇明县二模）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚．请回答下列问题：
    （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：
    C+H2O
     高温 
    .
     
    CO+H2
    C+H2O
     高温 
    .
     
    CO+H2
    ．
    （2）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：
    H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
    H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
    ．
    （3）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
    ①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）+90.8kJ
    ②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）+23.5kJ
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）+41.3kJ
    总反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）+Q，其中Q=
    246.4
    246.4
    kJ；
    一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
    c
    c
    （填字母代号）．
    a．低温高压b．加入催化剂c．减少CO2的浓度d．增加CO的浓度
    （4）已知某温度下反应②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：
    物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
    浓度/（mol?L-1） 0.44 0.6 0.6
    比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：v正（甲醇）
    ＞
    ＞
    v逆（水）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    反应开始时c（CH3OH）=
    1.64mol?L-1
    1.64mol?L-1
    ；该时间内的平均反应速率v（CH3OH）=
    0.16mol/L?min
    0.16mol/L?min
    ；该温度下反应的平衡常数值为
    1.86
    1.86
    ．（精确到0.01）

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    （2012?虹口区二模）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2（g）+2CO2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）
    已知该反应平衡常数（K）与温度（T）的关系如图所示．
    （1）一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应达到化学平衡状态的是
    ad
    ad
    （选填编号）．
    a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变    b．单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成
    c．容器中气体密度不再改变             d．容器中气体压强不再改变
    （2）温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产率将
    变小
    变小
    （填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均式量将
    变小
    变小
    ．
    （3）一定温度和压强下，往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2，达到平衡时，容器中含有0.1mol二甲醚．计算H2的平均反应速率：
    0.03
    t
    mol/（L．s），t-达到平衡所需的时间（单位：s，可自定）
    0.03
    t
    mol/（L．s），t-达到平衡所需的时间（单位：s，可自定）
    （用字母表示所缺少的物理量并指明其含义）．
    （4）工业上为提高CO2的转化率，采取方法可以是
    bc
    bc
    （选填编号）．
    a．使用高效催化剂        b．增大体系压强
    c．及时除去生成的H2O     d．增加原料气中CO2的比例．

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