
一、21世紀(jì)的“清潔能源”——二甲醚
二甲醚(CH3OCH3)具有優(yōu)良的燃燒性能,被稱為21世紀(jì)的“清潔能源”。
工業(yè)上以合成氣(CO/H2)為原料“一步法”合成二甲醚的總反應(yīng)為:
2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=﹣221.51 kJ·ml-1
1.600℃時,在復(fù)合催化劑CuO/ZnO/Al2O3作用下,反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
I. 合成氣合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
II. 甲醇脫水生成二甲醚:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=﹣20.59 kJ·ml-1
則ΔH1= 。
III. 水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=﹣38.7 kJ·ml-1
2.一定條件下,CO的起始濃度為0.6 ml·L?1,10 min后反應(yīng)I達到化學(xué)平衡,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50 %,則0~10 min H2的平均反應(yīng)速率為______________________。
3.傳統(tǒng)合成法將反應(yīng)I和II分別在不同的反應(yīng)器中進行,“一步法”連續(xù)發(fā)生以上三步反
應(yīng)。從物質(zhì)轉(zhuǎn)化和化學(xué)平衡的角度,分析“一步法”的優(yōu)點是 。
4.反應(yīng)III,水煤氣變換部分基元反應(yīng)如下:
第②步基元反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能為________eV。
目前又有一種新合成二甲醚的方法是以CO2和H2為原料直接反應(yīng),其反應(yīng)原理為:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=﹣144.1 kJ·ml-1
5.在_______下該反應(yīng)能自發(fā)進行。
A.低溫B.高溫C.任何溫度
6.在恒容絕熱密閉容器中,下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 。(不定項)
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.容器內(nèi)CH3OCH3體積分?jǐn)?shù)不變
C.容器內(nèi)溫度保持不變
D.單位時間內(nèi)斷裂6 ml H—H鍵,同時斷裂3 ml H—O鍵
7.當(dāng)時,實驗測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強變化如下圖所示。
圖1 圖2
圖1中壓強(p)從大到小順序為________。
A.p1>p2>p3 B.p3>p2>p1 C.p2>p1>p3D.p3>p1>p2
8.若在1 L密閉容器中充入0.2 ml CO2和0.6 ml H2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率對應(yīng)上圖1中A點,則在此溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=______________(取整數(shù))。
9.合成二甲醚選用硅鋁化合物作催化劑,硅鋁比與產(chǎn)物選擇性如圖2所示。A點和B點的化學(xué)平衡常數(shù)比較:KA________KB(選填“>”“
這是一份上海市育民中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(含答案),共12頁。試卷主要包含了苯乙烯的制備,三氯化鉻的制備和性質(zhì)探究,有機物的性質(zhì)與合成,合成鹽酸文法拉辛等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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