已知:i.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
ii.CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) ΔH2
iii.CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH3
在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)仅发生反应3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g),下列叙述正确的是(填标号)。
A.混合气体总压强不随时间变化时,反应达到平衡状态
B.反应达到平衡时,CH3CH2OH体积分数可能为25%
C.反应达到平衡后,再充入少量CO,CO的平衡转化率增大
D.反应达到平衡后,再加入高效催化剂,乙醇产率保持不变
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示:
实验组 | 催化剂 | 原料 | 反应条件 | 反应性能 | ||
温度/℃ | 压力/MPa | 转化率/% | 选择性/% | |||
1 | Cu/SiO2 | 醋酸甲酯 | 190 | 28 | 96.1 | 99.0 |
2 | Cu-Cr | 醋酸乙酯 | 250 | 2.8 | 接近完全 | 93.8 |
3 | Cu/ZnO | 醋酸乙酯 | 185 | 1 | 56 | 99.0 |
4 | Cu/SiO2 | 醋酸乙酯 | 280 | 4.0 | 94.6 | 96.6 |
上述实验中,催化效能最好的为实验(填序号),与之对比,实验3中,醋酸酯平衡转化率较低的主要原因可能是(从表中所给条件的角度分析)。
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点,已知:CH3CO*+H·→CH3CHO):
a.CH3COOCH3→CH3CO·+CH3O·
b.CH3CO·+*→CH3CO*(慢)
c.CH3O·+*→CH3O*(快)
d.CH3CO*+3H·→CH3CH2OH
e.CH3O*+H·→CH3OH
……
其中,在b和c的步骤中,活化能较小的是(填标号,下同),控制总反应速率的步骤是,分析上述步骤,副产物除CH3OH外,还可能有(写一种即可)。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
iv.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
v.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5>0
vi.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH6<0
在不同压强下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行投料,在器容中发生上述3个反应,平衡时,CO和CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为,曲线(填“m”或“n”)代表CH3OH在含碳产物中物质的量分数,在T1℃下,压强为p3时,反应v的浓度平衡常数Kc=(填含α的表达式)。