18. 甲醛在医药方面有重要用途。工业上可利用反应Ⅰ: CH
3OH(g)
HCHO(g)+H
2(g)来合成甲醛。
(1)已知:
反应Ⅱ : 2CH
3OH(g)+O
2(g)
2HCHO(g) +2H
2O(g) △H
2=-313.2kJ·mol
-1反应Ⅲ: 2H
2(g)+O
2(g)
2H
2O(g) △H
3=-483. 6kJ ·mol
-1则反应Ⅰ : CH
3OH(g)
HCHO(g)+H
2(g) 的△H
1=
_______kJ·mol
-1。
(2)利用反应Ⅰ合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH
3OH的平衡转化率,可采取的措施为
_______。
(3)T ℃时,向体积恒为2L的密闭容器中充入8mol CH
3OH(g)发生反应Ⅰ,5min后反应达到平衡,测得混合体系中的HCHO( g)的体积分数为20%。
①下列事实不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
_______(填序号)。
A. v
正( HCHO)=v
逆(H
2)
B. c(CH
3OH) : c(HCHO) : c(H
2)=1 :1: 1
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.混合气体的密度保持不变
②5min内,v( CH
3OH)=
_______mol· L
-1· min
-1。
③其他条件不变时,向已达平衡的反应体系中充入1mol CH
3OH(g)和1mol H
2(g),则此时v
正_______v
逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)在催化剂作用下,甲醇脱氢制甲醛的部分机理如下:
历程i : CH
3OH→·H+·CH
2OH
历程ii: ·CH
2OH-→·H+HCHO
历程iii:·CH
2OH+3·H+CO
历程iv:·H+·H→H
2一定条件下测得温度对甲醇的转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响如图所示[甲醛的选择性(Y)=
]。 则650℃ ~750℃,反应历程ii的速率。
_______(填“大于”“小于”或“等于”)反应历程iii的速率,判断理由为
_______。