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1 . (1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE,反应的化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)=ETBE(g) △H。回答下列问题:
反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示,该反应的△H=__________ kJ·mol-1。反应历程的最优途径是________ (填C1、C2或C3)。
(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。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。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
反应ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-99kJ·mol−1
反应ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol−1
反应ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol−1
①在该条件下,若反应1的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L−1,c(H2)=1.4mol·L−1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为__________ 。
②在t℃时,反应2的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
此时刻v正___ v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___ 。
③催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示,图中X代表___ (填“温度”或“压强”),且L1___ L2(填“>”“<”或“=”)。
④在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:______________ 。
反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示,该反应的△H=
(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。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。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
反应ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-99kJ·mol−1
反应ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol−1
反应ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol−1
①在该条件下,若反应1的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L−1,c(H2)=1.4mol·L−1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为
②在t℃时,反应2的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol·L−1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
③催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示,图中X代表
④在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:
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2020-05-13更新
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229次组卷
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3卷引用:山东省2022-2023学年高二上学期学业水平测试化学试题