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:
①2H
2(g)+CO(g)═CH
3OH(g);△H=-90.8kJ•mol
-1②2CH
3OH(g)═CH
3OCH
3(g)+H
2O(g);△H=-23.5kJ•mol
-1③CO(g)+H
2O(g)═CO
2(g)+H
2(g);△H=-41.3kJ•mol
-1总反应:3H
2(g)+3CO(g)═CH
3OCH
3(g)+CO
2 (g)的△H=
;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CO
2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(3)已知反应②2CH
3OH(g)═CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭恒容容器中加入CH
3OH,反应到某时刻测得各组分浓度如下:
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
正 v
逆 (填“>”、“<”或“=”).
②若加入CH
3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH
3OH)=
;该时间内反应速率v(CH
3OH)=
.
③下列措施中能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.CH
3OH与H
2O的浓度之比为1:2
D.单位时间内,消耗2mol CH
3OH的同时消耗1molH
2O.