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 二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:

(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_______________________。

(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

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

总反应:3H2(g)+ 3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2 (g)的ΔH=___________;

一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

a.高温高压         b.加入催化剂      c.减少CO2的浓度

d.增加CO的浓度    e.分离出二甲醚

(3)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L-1

0.44

0.6

0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小: v______ v (填“>”、“<”或“=”)。

②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) =_________;该时间内反应速率v(CH3OH) =__________。

 

答案:
 (1) C + H2O(g) === CO + H2(2分)     (2) -246.4kJ/mol(2分)  c、e(2分)     (3)  > (1分)  0.04mol/L(2分)  0.16mol/(L·min) (2分)
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