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。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH= ___________;
(2)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 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正______ v逆 (填“>”、“<”或“=”);
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _______________,该时间内反应速率v(CH3OH) = __________________;
(3)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
该反应的_________0,判断其理由是______________________________________________;