Question

15．碳酸二甲酯（DMC）是一種無(wú)毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料．在催化劑作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯：C0₂+2CH₃OH→CO（OCH₃）₂+H₂O．某研究小組在其他條件不變的情況下，通過(guò)研究催化劑用量分別對(duì)轉(zhuǎn)化數(shù)（TON ） 的影響來(lái)評(píng)價(jià)催化劑的催化效果．計(jì)算公式為TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量．根據(jù)該研究小組的實(shí)驗(yàn)及催化劑用量TON的影響圖，判斷下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯，可以利用價(jià)廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO₂轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義
• B． 在反應(yīng)體系中添加合適的吸水劑，將提高該反應(yīng)的TON
• C． 當(dāng)催化劑用量為1.2×10^-5mol時(shí)，該反應(yīng)的TON 達(dá)到最高點(diǎn)
• D． 當(dāng)催化劑用量高于1.2×10^-5mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸降低

Answer 1

分析 A．在催化劑作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯（DMC）：CO₂+2CH₃OH→CO（OCH₃）₂+H₂O，可以減少二氧化碳的排放；
B．添加合適的吸水劑，導(dǎo)致生成物濃度減小，平衡右移；
C．由圖象得出當(dāng)催化劑用量為1.2×10^-5 mol時(shí)，TON的變化；
D．結(jié)合TON=$\frac{轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量}{催化劑的物質(zhì)的量}$，計(jì)算分析判斷．

解答 解：在催化劑作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯（DMC）：CO₂+2CH₃OH→CO（OCH₃）₂+H₂O．
A．依據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式可知，甲醇和二氧化碳反應(yīng)生成DMC和水，由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO₂轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義，故A正確；
B．在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑，減少生成物濃度，平衡正向進(jìn)行，將提高該反應(yīng)的TON，故B正確；
C．由圖象可知，當(dāng)催化劑用量等于1.2×10^-5mol時(shí)，該反應(yīng)的TON達(dá)到最高點(diǎn)，故C正確；
D．當(dāng)催化劑用量高于1.2×10^-5mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，TOM減小，即TOM的分母（催化劑的用量）增大，但是甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查圖象分析方法，平衡影響因素，中等難度，充分運(yùn)用題中信息是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．