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(2018·大庆模拟)
天然气( 主要成分为甲烷)是一种高效的清洁能源,也是一种重要的化工原料,利用天然气制备甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)、乙烯(C2H4)等物质的主要反应有:
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g) △H1= + 206.2 kJ/ mol
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=- 90.1kJ/ mol
③2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H3=- 24.5kJ/ mol
④2CH3OH(g) C2H4(g) + 2H2O(g) △H4=- 29.1kJ/ mol
⑤CH3OCH3(g)== C2H5OH(g) △H5=- 50.7 kJ /mol
请回答下列问题:
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(1)
反应2CH
4(g)+H
2O(g)= C
2H
5OH(g)+2H
2(g)的△H =
kJ/mol;根据化学原理,可以同时加快该反应的速率和提高甲烷转化率的措施有
。
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(2)
CO与H2在一定条件下,同时发生②和③的反应,产生二甲醚的结果如上图所示。260℃时,CO转化率虽然很高,而二甲醚的产率却很低,可能的原因是 ( 答出一条即可) ;CO 与H2 合成二甲醚的最佳的温度是。
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(3)
对于气体参与的反应如反应④[2CH
3OH(g)
C
2H
4(g) + 2H
2O(g)],可以用某组分B的平衡压强(P
B)代替物质的量浓度(c)表示平衡常数(Kp),则反应④的平衡常数表达式Kp=
;也可以用压强(P
B)变化表示化学反应速率,体积不变的密闭容器中充入一定量的CH
3OH气体发生反应④,在10分钟内,容器的压强由xkPa 升高到ykPa,则这段时间该反应的化学反应速率v(CH
4)=
。
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(4)
反应①~⑤中有多种物质可以做燃料电池的燃料,其中H
2是单位质量燃料释放电能最多的物质,若与下列物质构成电池,H
2 与
构成的电池比能量最大。
a.H2O2
b.Cl2
c.O2
d.NiOOH
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