二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 。
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
a.高温高压 b.低温低压
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”),若上述情况达到平衡,此时c(CH3OH)= 。