(14分)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。
請回答下列問題:
⑴ 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:_____________________________________。
⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的化
學(xué)方程式為:_________________________________________________________。
⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
① 2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ
·mol-1
③ CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g)
CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是___
_______(填字母代號)。
a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度
d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚
⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如
下:
物質(zhì)
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
|
濃度/(mol·L-1)
| 0.44
| 0.6
| 0.6
|
① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。
v正 ______
v逆(填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH
3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時c(CH
3OH) = _________;該時間內(nèi)反應(yīng)速率
v(CH
3
OH) = __________。