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  • 乙二醇是一种重要的有机化工原料,在478K利用草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇的反应历程如下:
    ①CH3OOCCOOCH3(g)+2H2(g)⇌HOCH2COOH3(g)+CH3OH(g)△H1=a kJ/mol
    ②HOCH2COOCH3(g)+2H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H2=b kJ/mol
    ③HOCH2CH2OH(g)+H2(g)⇌C2H5OH(g)+H2O(g)△H3=c kJ/mol
    (1)写出478K时草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇的热化学方程式:    
    (2)下表是各反应在不同温度下的平衡常:
    反应/K/温度458K     478K    488K


    1.78×104  1.43×104   1.29×104
    1.91×107  1.58×107   1.45×107
    8.11×108  3.12×108   2.00×108
    ①写出反应③的平衡常数表达式K=    ,△H3    0(选填“>”、“=”或“<”).
    ②下列有关反应②的说法中,正确的是    (选填号).
    A.较低温度有利于反应②自发进行
    B.恒容条件下,当反应混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到了平衡
    C.升高温度,有利于提高乙二醇的产率
    D.增加氢气的浓度,一定既能加快反应的速率,又能提高乙二醇的百分含量
    (3)分析图1、图2,选择工业上合成乙二醇的最佳压强n(H2):n(草酸二甲酯)比例    (选填编号).

    A.0~1Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=40   B.1~2Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=20
    C.2~3Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=40    D.2~3Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=20
    (4)图3表示温度对反应的影响,试分析工业上合成乙二醇时,实际温度不高也不低,选择在473K的理由?    
    (5)对反应①,在478K、恒压条件下,充入草酸二甲酯和H2各2mol,一段时间后达平衡,若在t1时刻再充入各1mol的反应物(其它条件不变),t2时重新达到平衡,请在图4中画出正逆反应速率随时间变化的示意图.
    【考点】反应热和焓变,热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
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    难度:较难
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