Question

荊門(mén)天茂實(shí)業(yè)集團(tuán)為新能源領(lǐng)域的先行者，在中南地區(qū)擁有最大的甲醇裝置并已建成年產(chǎn)50萬(wàn)噸二甲醚裝置。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，涉及如下反應(yīng)。

甲醇合成反應(yīng)：（i）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ•mol-1

二甲醚合成反應(yīng)：（ii）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.9kJ•mol-1

（iii）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H3=-29.1kJ•mol-1

回答下列問(wèn)題：

（1）Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上以鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是（以化學(xué)方程式表示） 、 、2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O。

（2）一定溫度時(shí)，反應(yīng)（i）的平衡常數(shù)數(shù)值Kp = 4.80×10-2，向容器中充入2 mol H2和1 molCO，反應(yīng)（i）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，甲醇的分壓p(CH3OH)=24.0 kPa，則平衡時(shí)，混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度所得的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

（3）二甲醚合成反應(yīng)過(guò)程中兩反應(yīng)能量變化如圖所示：

①反應(yīng)速率較大的是__________（填序號(hào) “ ii”、“ iii”），說(shuō)明原因 。

②若在容器中加入催化劑，則E2 - E1將__________（填“變大”、“不變”或“變小”）。

（4）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為 。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響 。

Answer 1