二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________________。
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
① 2H
2(g) + CO(g)
CH
3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol
-1 ② 2CH
3OH(g)
CH
3OCH
3(g) + H
2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol
-1 ③ CO(g) + H
2O(g)
CO
2(g) + H
2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol
-1
總反應(yīng):3H
2(g) + 3CO(g)
CH
3OCH
3(g) + CO
2(g)的ΔH= ___________;
K= ______ (用包含K1、 K2、 K3的式子表示)一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是__________(填字母代號)。
a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO
2的濃度 d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚
(3)已知反應(yīng)②2CH
3OH(g)
CH
3OCH
3(g) + H
2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH
3OH ,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下
① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。簐正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡,此時c(CH3OH) = _________;該時間內(nèi)反應(yīng)速率
v(CH3OH) = __________。