Question

發(fā)展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烴，部分替代石油化工產(chǎn)品的道路是我國保障能源安全戰(zhàn)略的重要措施。間接法是先由煤制合成氣（組成為H2、CO和少最的CO2)制備甲醇或二甲醚（CH3OCH3),其主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)：

甲醇合成反應(yīng)：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ•mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1

水煤氣變換反應(yīng)：

③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反應(yīng)：

④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1

回答下列問題：

(1)分析上述反應(yīng)（均可逆），發(fā)生反應(yīng)④對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響是_______（填“增大”、“減小”或“無影響”，其理由是__________。

(2)在二個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生上述二甲醚合成反應(yīng)④。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：

容器編號(hào)	溫度（℃）	起始物質(zhì)的量（mol）	平衡物質(zhì)的量（mol）
CH3OH（g）	CH3OCH3（g）	H2O（g）	CH3OCH3（g）	H2O（g）
a	387	0.20	0	0	0.080	0.080
b	387	0.40	0	0
c	207	0.20	0	0	0.090	0.090

①387℃時(shí)，反應(yīng)④的化學(xué)平衡常數(shù)K=__________。

②達(dá)到平衡時(shí)，容器b中CH3OH的轉(zhuǎn)化率為________。

③達(dá)到平衡時(shí)，容器c中CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)為________。

(3)由H2和CO可直接制備二甲醚：2CO2(g)＋4H2(g)=CH3OCH(g)＋H2O(g)    ΔH＝__________；為提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，理論上應(yīng)采取的措施是________(填序號(hào))。

A.高溫高壓 B.低溫低壓 C.高溫低壓 D.低溫高壓

(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化劑,壓強(qiáng)為5.0 MPa的條件下，由合成氣[=2]直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示.已知:選擇性=×100%。則有圖可知二甲醚的選擇性達(dá)最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是____________。

(5)2016年，我國的兩個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在合成氣直接制備低碳烯烴(nCO+2nH2CnH2n+nH2O)的研究中連續(xù)取得重大突破，論文分別發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（2016.03.16）、《Nature》（2016.10.06）雜志上。=2時(shí)，前者在400℃，1MPa的條件下，CO轉(zhuǎn)化率為11%，低碳烯烴選擇性達(dá)74%；后者在250℃，0.1～0.5MPa的條件下，CO轉(zhuǎn)化率為31.8%，低碳烯烴選擇性為60.8%，則其中低碳烯烴的產(chǎn)率較大者的值為_________。

Answer 1