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【简答题】

(15分)甲醇(CH3OH)是用来制备汽油添加剂和许多普通塑料的原料,低温液相合成甲醇的方法如下。
反应原理:2H2+ CO→CH3OH;反应条件:以三乙二醇二甲醚作为溶剂,以Raney-Ni和CH3ONa为催化剂。
(1)氢碳比[γ = ]:当γ=2时,甲醇的选择性[λ = ]达99.8%以上;当γ>2时,可能产生副产物CH4,写出相应反应的化学方程式。
(2)干燥除水:为防止CH3ONa的水解,必须干燥除水,下表是不同干燥方法时对CO转化率的影响。
序号
干燥方法
CO转化率/%

不处理
40.2

无水乙醇洗
56.3

以四氢呋喃洗
62.4

无水乙醇洗并真空干燥
70.1


77.2
从实验设计完整性思考,请补充实验⑤中的干燥方法。
(3)反应温度:下图是 = 2时甲醇合成过程中压力和温度随时间变化的图像。

在反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)△H中,△H0(填“>”或“<”);0~t2时间段内,随反应的进行体系的压力先增大后减小,原因是;能判断该反应基本结束的时刻为;若t3时刻,测得平衡后CO的转化率为75%,若起始反应时的CO的物质的量为a mol,假设反应容器的体积为1L,则t3时的平衡常数的值为。
(4)催化剂:在保持其它条件不变,只改变催化剂的用量,分别在1L恒容密闭容器中反应,测定10min时的CO转化率。下图是Raney-Ni为0.05g时,CO转化率与时间关系图,请画出Raney-Ni为1g时,CO转化率与时间变化图。

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