二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料,由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下:
反应Ⅰ: (a>0)
反应Ⅱ: (b>0)
反应Ⅲ:
a.平衡常数保持不变 b.生成3molH—H键的同时断裂1molC—O键
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.CO2和H2O的物质的量之比保持不变
, 在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表:
反应时间t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | |
气体总压p总/kPa | p0 | 1.4p0 | 1.6p0 | 1.8p0 | 1.9p0 | 2p0 |
由表中数据计算:反应达平衡时,二甲醚的分解率为,该温度下的平衡常数(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。
①在上述条件下,结合图象分析,合成甲醇的最佳温度是,最佳催化剂是。
②温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是。