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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷229
(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·mol1
反应ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔH2=-23.5kJ·mol1
反应ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)   ΔH3=-41.2kJ·mol1
①在该条件下,若反应1的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L1,c(H2)=1.4mol·L1,8min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CH3OHCH3OCH3H2O
c(mol·L1)0.461.01.0
此时刻v___v(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:______________
2020·宁夏石嘴山·三模
知识点:化学反应热的计算盖斯定律与热化学方程式化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为________________
II.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:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.2kJ•mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为________________,830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K________________1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)="a" mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=________________mol/L.
(3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定量的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
c/(mol•L-1)0.81.241.24


①此时刻,v________________ v(填“大于”、“小于”或“等于”).
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是________________
(4)以二甲醚、空气、KOH溶液为原料,以石墨为电极可直接构成原电池,则该电池的负极反应式为________________;若以1.12L•min-1(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL 2mol•L-1CuSO4溶液,通电0.50min后,计算理论上可析出金属铜的质量为________________

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