新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控學(xué)案新人教版選擇性必修1

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素，駕馭合成氨工業(yè)中溫度、壓強、濃度、催化劑選擇的緣由。2．利用化學(xué)反應(yīng)原理，了解調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的方法。3．結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，了解化工條件的選擇。核心素養(yǎng)1．通過運用變量限制反應(yīng)方向，培育變更觀念和平衡思想。2．運用化學(xué)學(xué)問解決生產(chǎn)、生活中的簡潔化學(xué)問題，培育科學(xué)看法與社會責(zé)任。合成氨的意義合成氨和尿素，可以說是化學(xué)工業(yè)最宏大的獨創(chuàng)，對人類的貢獻(xiàn)無論如何夸大都不為過。民以食為天，人類從誕生到1900年，幾百萬年時間，人口只有16億。而1908年合成氨工業(yè)化，至現(xiàn)在100多年時間，人口增加到超過76億，無疑合成氨是起了巨大的作用的。合成氨，誕生了化學(xué)肥料，使土地的糧食產(chǎn)量翻了幾番，使地球才能養(yǎng)活這么多人口，而且不挨餓。這其中的意義是無法用語言來表達(dá)的。同時氨還是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。除了作為肥料，也是生產(chǎn)硝酸、各種含氮的無機(jī)鹽及有機(jī)中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等。合成氨工業(yè)誕生以后，用氨作炸藥的原料，各種的炸藥都是以氨為原料合成的，從而發(fā)生了人類誕生以來兩次最大的斗爭，一戰(zhàn)和二戰(zhàn)，成為殺人的利器。可以說，合成氨是帶著惡魔屬性的天使。氮氣和氫氣合成氨氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng)且轉(zhuǎn)化率很低，選擇怎樣的條件更有利于氨氣的合成，讓我們走進(jìn)教材學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。新知預(yù)習(xí)一、合成氨條件的選擇工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破，其熱化學(xué)方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1結(jié)合反應(yīng)方程式，可知_上升溫度、增大壓強、增大反應(yīng)物的濃度、運用催化劑等__，都可以使合成氨速率增大；_降低溫度、增大壓強、增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度等__有利于提高平衡混合物中氨的含量。合成氨溫度、壓強與氨的含量關(guān)系如下表：溫度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.41．壓強：理論和試驗數(shù)據(jù)的分析均表明，合成氨時壓強_增大__可以同時提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。但是，壓強越大，對材料的強度和設(shè)備的要求也越高，增加生產(chǎn)投資并可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。一般采納的壓強為_10～30_MPa__。2．溫度：溫度_上升__有利于提高反應(yīng)速率，溫度_降低__有利于提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。因此，須要選擇一個相宜的溫度，一般采納的溫度為_400～500_℃__。3．催化劑：加入催化劑可以_提高_(dá)_反應(yīng)速率，對化學(xué)平衡_無影響__，一般選擇_鐵觸媒__作為合成氨工業(yè)的催化劑。該催化劑在500℃左右時活性最大，這也是溫度選擇的緣由之一。另外，為了防止雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必需經(jīng)過_凈化__。4．濃度：為提高平衡轉(zhuǎn)化率，工業(yè)上實行_快速冷卻__的方法，使氨氣變成液氨并剛好分別，分別后的原料氣_循環(huán)運用__，并剛好補充_N2和H2__，使反應(yīng)物保持肯定的濃度。二、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的因素有兩個方面：參與反應(yīng)的物質(zhì)_本身因素__(組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等)和_外界條件__(溫度、壓強、濃度、催化劑等)?；瘜W(xué)反應(yīng)的調(diào)控，就是通過變更外界條件使一個可能發(fā)生的反應(yīng)依據(jù)某一方向進(jìn)行。在實際生產(chǎn)中，要綜合考慮_化學(xué)反應(yīng)速率__和_化學(xué)平衡__的因素，找尋一個相宜的生產(chǎn)條件。預(yù)習(xí)自測1．合成氨時，可以提高H2利用率的措施是(B)A．上升溫度 B．剛好分別出NH3C．充入過量氫氣 D．運用催化劑解析：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡逆向移動，氫氣的利用率降低，故A錯誤；剛好分別出NH3，生成物濃度減小，平衡正向移動，能提高H2利用率，故B正確；充入過量氫氣，平衡正向移動，但氫氣的利用率降低，故C錯誤；催化劑能變更反應(yīng)速率，但不影響平衡移動，不變更氫氣的利用率，故D錯誤。2．在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列操作與平衡移動無關(guān)的是(B)A．不斷將氨分別出來B．運用催化劑C．采納500℃左右的高溫而不是700℃的高溫D．采納2×107～5×107Pa的壓強解析：把氨分別出來是減小生成物濃度，有利于平衡右移；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，較低溫度利于反應(yīng)向右進(jìn)行，同時該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，盡可能實行高壓利于正反應(yīng)，A、C、D都符合平衡移動原理，而運用催化劑僅是為增大反應(yīng)速率，與平衡無關(guān)。3．2024年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(P·Haber)獲得諾貝爾獎104周年。N2和H2生成NH3的反應(yīng)為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ·mol－1。下列關(guān)于合成氨工藝的理解正確的是(D)A．合成氨反應(yīng)在不同溫度下的ΔH和ΔS不肯定都小于零B．限制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率C．當(dāng)溫度、壓強肯定時，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率D．基于NH3有較強的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行解析：依據(jù)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ·mol－1可知，該反應(yīng)ΔH小于零，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，所以ΔS小于零，A錯誤；該反應(yīng)ΔH(298K)＝－46.2kJ·mol－1小于零，限制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫有利于平衡逆向移動，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，但是可以加快反應(yīng)速率，B錯誤；當(dāng)溫度、壓強肯定時，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，容器體積增大，相當(dāng)于減小壓強，平衡逆向移動，降低平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；NH3可以形成分子間氫鍵，有較強的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行，D正確。學(xué)問點1合成氨條件的選擇問題探究：催化劑鐵觸媒以什么形態(tài)存在更有利于反應(yīng)進(jìn)行？原料氣為什么要循環(huán)利用？探究提示：鐵觸媒是固體，粉末狀更有利于反應(yīng)進(jìn)行；原料氣(氣體)在鐵觸媒(固體)表面的接觸反應(yīng)有限，不能充分反應(yīng)，因此要循環(huán)利用。學(xué)問歸納總結(jié)：合成氨原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0合成氨工業(yè)簡要流程圖：該反應(yīng)的特點：①可逆反應(yīng)；②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；③氣體總體積縮小的反應(yīng)。1．依據(jù)上述反應(yīng)特點，從理論上分析：(1)使氨生成得快的措施(從反應(yīng)速率考慮)：①增大反應(yīng)物的濃度；②上升溫度；③增大壓強；④運用催化劑。(2)使氨生成得多的措施(從平衡移動考慮)：①增大反應(yīng)物的濃度同時減小生成物的濃度；②降低溫度；③增大壓強。2．合成氨條件的選擇：在實際生產(chǎn)中，既要考慮氨的產(chǎn)量，又要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，綜合以上兩方面的措施，得出合成氨的相宜條件的選擇：(1)濃度：一般采納N2和H2的體積比13，同時增大濃度，這是因為合成氨生產(chǎn)的原料氣要循環(huán)運用。(2)溫度：合成氨是放熱反應(yīng)，降低溫度雖有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，但溫度過低，反應(yīng)速率過慢，500℃左右為宜，此溫度也是催化劑活性溫度范圍。(3)合成氨是體積縮小的可逆反應(yīng)，壓強增大，有利于氨的合成，但對設(shè)備要求也就很高，所需動力也越大，應(yīng)選擇適當(dāng)壓強。(4)催化劑：選用鐵觸媒，能加快反應(yīng)速率，減小達(dá)到平衡所需時間。典例1下列關(guān)于工業(yè)合成氨的敘述正確的是(C)A．合成氨工業(yè)溫度選擇為700K左右，只是為了提高NH3產(chǎn)率B．運用催化劑和施加高壓，都能提高反應(yīng)速率，但對化學(xué)平衡狀態(tài)無影響C．合成氨生產(chǎn)過程中將NH3液化分別，可提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率D．合成氨工業(yè)中為了提高氫氣的利用率，可適當(dāng)增加氫氣濃度解析：合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度較高不利于提高NH3產(chǎn)率，故A錯誤；催化劑和高壓能加快反應(yīng)速率，增大壓強平衡正移，催化劑對平衡無影響，故B錯誤；削減生成物的濃度平衡正向移動，所以將NH3液化分別，可提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率，故C正確；增加一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身轉(zhuǎn)化率降低，所以合成氨工業(yè)中為了提高氫氣的利用率，可適當(dāng)增加氮氣的濃度，故D錯誤。變式訓(xùn)練?有關(guān)合成氨工業(yè)的生產(chǎn)流程如圖所示。下列關(guān)于合成氨工業(yè)的說法中不正確的是(B)A．將混合氣體進(jìn)行循環(huán)利用符合綠色化學(xué)思想B．合成氨反應(yīng)需在低溫下進(jìn)行C．對原料氣進(jìn)行壓縮是為了增大原料氣的轉(zhuǎn)化率D．運用催化劑可以提高反應(yīng)速率，但不能使平衡向正反應(yīng)方向移動解析：低溫有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率，但不利于提高反應(yīng)速率和催化劑的催化效率，故合成氨不采納低溫條件，B項錯誤。學(xué)問點2化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控問題探究：1．處理硫酸工業(yè)尾氣SO2的一種常用方法是“氨—酸”法，即先用氨水汲取，再用濃硫酸處理，請寫出反應(yīng)方程式？2．有人探討用Na2SO3作為治理SO2污染的一種新方法，該方法的第一步是用Na2SO3水溶液汲取SO2，其次步是加熱汲取溶液，使之重新生成Na2SO3，同時得到含高濃度SO2的水蒸氣副產(chǎn)品。這種尾氣處理方法與“氨—酸”相比的優(yōu)點是什么？探究提示：1．SO2＋2NH3·H2O=(NH4)2SO3＋H2O、(NH4)2SO3＋H2SO4=(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。2．Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3、2NaHSO3Na2SO3＋H2O＋SO2↑，視察兩個反應(yīng)可知Na2SO3可循環(huán)運用。學(xué)問歸納總結(jié)：在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及可逆反應(yīng)，如合成氨工業(yè)中N2和H2的反應(yīng)、硫酸工業(yè)中將SO2氧化成SO3的過程都是可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)中，反應(yīng)速率和反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的百分率(轉(zhuǎn)化率)可以通過變更反應(yīng)條件加以限制。調(diào)控化學(xué)反應(yīng)在原理上應(yīng)從兩方面考慮：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡。在實際生產(chǎn)中經(jīng)常須要結(jié)合設(shè)備條件、平安操作、經(jīng)濟(jì)成本等狀況。綜合考慮化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，找尋一個相宜的生產(chǎn)條件。此外，還要依據(jù)環(huán)境愛護(hù)及社會效益等方面的規(guī)定和要求做出分析，權(quán)衡利弊，才能實施生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中還要同時考慮限制某些反應(yīng)條件的成本和實際可行性，因此轉(zhuǎn)化率的凹凸不是唯一要考慮的因素。近年來，環(huán)境愛護(hù)條件提升到首要考慮的因素，預(yù)處理及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣狀況及處理成本，往往成為是否采納該工藝的確定性因素。典例2工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3在不同條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時SO2的轉(zhuǎn)化率如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為SO2：7%、O2：11%、N2：82%)；壓強/MPa轉(zhuǎn)化率/%溫度/℃0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4試回答下列問題：(1)已知SO2的氧化是放熱反應(yīng)，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？_壓強肯定時，溫度上升時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明上升溫度有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)__。(2)提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑有_增大壓強或在肯定范圍內(nèi)降低溫度__。(3)在400～500℃時，SO2的催化氧化采納常壓而不是高壓，主要緣由是_增大壓強對SO2的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時增大成本__。(4)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，每生產(chǎn)1000t98%硫酸所須要的SO3的質(zhì)量為_8×102__t，由SO2生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量為_9.83×108__kJ。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，壓強肯定時，溫度上升時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明上升溫度有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，壓強和溫度對平衡移動都有影響，增大壓強SO2的轉(zhuǎn)化率增大，但增大的幅度較小，上升溫度SO2的轉(zhuǎn)化率減小，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑有增大壓強或在肯定范圍內(nèi)降低溫度。(3)由表中數(shù)據(jù)可知，增大壓強對SO2的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時增大成本，故通常采納常壓而不是高壓。(4)1000t98%的硫酸含有H2SO4的質(zhì)量為1×109×98%＝9.8×108g，設(shè)須要SO3的質(zhì)量為m，放出的熱量為y，則：2H2SO4～2SO3～Q＝196.6kJ2×98g2×80g196.6kJ9．8×108gmy則：2×98g：9.8×108g＝2×80g：m，2×98g：196.6kJ＝9.8×108g：y，解得：m＝8×108g＝8×102t，y＝9.83×108kJ。變式訓(xùn)練?一種新型煤氣化燃燒集成制氫發(fā)生的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH1Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g)CaCO3(s)ΔH3Ⅳ.C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s)CaCO3(s)＋2H2(g)ΔH4＝－64.9kJ·mol－1副反應(yīng)：Ⅴ.C(s)＋2H2(g)CH4(g)ΔH5＝－74.8kJ·mol－1Ⅵ.CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH6＝－206.1kJ·mol－1回答下列問題：(1)已知反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡常數(shù)K1、K2隨溫度的變更如圖1、圖2所示。①由反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ可知，ΔH1＝_＋131.3_kJ·mol－1__；反應(yīng)Ⅰ的ΔS_>__(填“>”或“<”)0。②溫度小于800℃時，K1＝0，緣由是_未達(dá)到自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)溫度__。③為提高反應(yīng)Ⅱ中CO的轉(zhuǎn)化率，可實行的措施是增大eq\f(n(H2O),n(CO))(寫一條)。④T℃時，向密閉容器中充入1molCO(g)和3molH2O(g)，只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2＝1，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%。(2)從環(huán)境愛護(hù)角度分析，該制氫工藝中設(shè)計反應(yīng)Ⅲ的優(yōu)點是_削減溫室氣體(CO2)的排放__。(3)起始時在氣化爐中加入1molC、2molH2O及1molCaO，在2.5MPa下，氣體的組成與溫度的關(guān)系如圖3所示。①200～725℃時，CH4的量不斷削減的緣由是反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ均為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動。②725～900℃時，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)快速減小，其緣由是_CaCO3起先分解，生成的CO2與H2反應(yīng)__。解析：(1)①依據(jù)蓋斯定律：Ⅴ－Ⅵ可得：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH1＝－74.8＋206.1＝＋131.3kJ·mol－1；反應(yīng)ⅠC(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的ΔS>0；②反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行須要達(dá)到肯定的溫度，溫度小于800℃時，K1＝0，緣由是未達(dá)到自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)溫度；③針對CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反應(yīng)，該反應(yīng)為氣體體積變更為0的反應(yīng)，為提高反應(yīng)Ⅱ中CO的轉(zhuǎn)化率，可實行的措施是增大水蒸氣濃度的方法達(dá)到目的；④Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反應(yīng)，設(shè)一氧化碳變更量為xmol，設(shè)容器的體積為1L，列三段式：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始濃度1300變更濃度xxxx平衡濃度1－x3－xxx平衡常數(shù)K＝eq\f(x2,(1－x)(3－x))＝1，x＝0.75mol，所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%。(2)依據(jù)CaO(s)＋CO2(g)CaCO3(s)反應(yīng)可知，從環(huán)境愛護(hù)角度分析，該制氫工藝中設(shè)計反應(yīng)Ⅲ的優(yōu)點是削減溫室氣體(CO2)的排放。(3)①反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ均為放熱反應(yīng)，依據(jù)圖像分析可知，200～725℃時，CH4的量不斷削減的緣由是上升溫度平衡逆向移動。②725～900℃時，碳酸鈣發(fā)生分解，產(chǎn)生的二氧化碳與氫氣反應(yīng)，氫氣的量減小，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)快速減小。專家博客呈現(xiàn)通過鉻酸鉀和重鉻酸鉀相互轉(zhuǎn)化(Cr2Oeq\o\al(2－,7)橙色＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)黃色＋2H＋)時的顏色變更探究生成物濃度對平衡的影響，圖像法理解如下：①增大H＋濃度(加濃硫酸)時的速率—時間圖像和濃度—時間圖像②減小H＋濃度(加NaOH溶液)時的速率—時間圖像和濃度—時間圖像【圖像變更規(guī)律】通過變更濃度影響化學(xué)平衡時，速率—時間圖像和濃度—時間圖像中主動變更的一方突變，因平衡移動被動變更的一方漸變。1．合成氨生產(chǎn)中，說法正確的是(D)A．運用催化劑，提高原料的利用率B．采納高溫、高壓工藝提高氨的產(chǎn)率C．產(chǎn)物用水汲取，剩余氣體循環(huán)利用D．增大反應(yīng)物濃度，對v正影響更大解析：催化劑不影響平衡的移動，不變更原料利用率，A項錯誤；工廠通常采納10MPa～30MPa的高壓合成氨，有利于平衡正移，可提高產(chǎn)率，高溫時催化劑活性高，但不利于提高產(chǎn)率，B項錯誤；平衡混合氣冷卻使氨氣液化，而不是用水汲取，C項錯誤；增大反應(yīng)物濃度，正逆反應(yīng)速率都加快，對v正影響更大，D項正確。2．下列有關(guān)工業(yè)合成氨的說法不能用平衡移動原理說明的是(D)A．不斷補充氮氣和氫氣B．選擇10～30MPa的高壓C．剛好液化分別氨氣D．選擇500℃左右的高溫同時運用鐵觸媒作催化劑解析：增大N2和H2濃度，平衡正向移動，選擇高壓平衡正向移動，分別氨氣，減小生成物濃度，平衡正向移動，都可用平衡移動原理說明，A、B、C均不選；催化劑只變更速率，平衡不移動，不能用平衡移動原理說明，故選D。3．二甲醚(DME)正漸漸替代化石燃料。有多種方法制備二甲醚，回答下列問題。(1)合成氣制二甲醚：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1①已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1，H2(g)的燃燒熱ΔH＝－285.8kJ·mol－1，CO(g)的燃燒熱ΔH＝－283.0kJ·mol－1。則二甲醚的燃燒熱ΔH＝_－1_460.5__kJ·mol－1。②300℃，1L恒容密閉容器中充入4molH2和2molCO，測得容器內(nèi)壓強變更如下：反應(yīng)時間/min0510152025壓強/MPa12.410.28.47.06.26.2反應(yīng)進(jìn)行到20min時，H2的轉(zhuǎn)化率為75%，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)＝_0.075__mol·L－1·min－1。該溫度下的平衡常數(shù)K＝_3__(mol·L)－4。(2)CO2催化加氫制二甲醚，可以實現(xiàn)CO2的再利用。該過程主要發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.7kJ·mol－1Ⅱ.2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1恒壓條件下，CO2、H2起始量相等時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OCH3的選擇性隨溫度變更如圖。已知：CH3OCH3的選擇性＝eq\f(2n(CH3OCH3)生成,n(CO2)消耗)×100%①300℃時，通入CO2、H2各1mol，平衡時CH3OCH3的選擇性、CO2的平衡轉(zhuǎn)化率都為30%，平衡時生成CH3OCH3的物質(zhì)的量＝_0.045__mol。溫度高于300℃，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度上升而上升的緣由是_上升溫度，反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率上升；反應(yīng)Ⅱ逆向進(jìn)行，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率下降，300_℃后升溫，上升幅度大于下降幅度__。②220℃時，CO2和H2反應(yīng)一段時間后，測得A點CH3OCH3的選擇性為48%，不變更反應(yīng)時間和溫度，肯定能提高CH3OCH3的選擇性的措施有_增大壓強、運用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑__。解析：(1)①(ⅰ)H2(g)的燃燒熱化學(xué)方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1；(ⅱ)CO(g)的燃燒熱化學(xué)方程式為CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1；(ⅲ)4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1；(ⅳ)H2O(g)=