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    中科院大连化学物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烃技术（简称DMTO）”荣获2014年度国家技术发明一等奖。DMTO技术主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段，相关反应的热化学方程式如下：

    (i)煤气化制合成气：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

    (ii)煤液化制甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

    (iii)甲醇制取低碳烯烃：2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH= -11.72kJ·mol-1……(a)

    3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH= -30.98kJ·mol-1……(b)

    回答下列问题：

    （1）已知：C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH= +172.5kJ·mol-1，

    CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.0kJ·mol-1

    反应(i)能自发进行的条件是 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）。

    （2）反应(ii)中以氢碳[n(H2)∶n(CO)]投料比为2制取甲醇，温度、压强与CO的平衡转化率关系如下图1。

    ①对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则A点时反应(ii)的Kp= （保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数）。

    ②比较P1 P2，Kp(Q) Kp(R)（填“大于”、“小于”或“等于”）。

    ③工业上常以铜基催化剂，压强5MPa，温度275℃下发生反应(ii)，CO转化率可达到40%左右。为提高CO转化率除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有 （写出2个）。

    ④若反应(ii)在恒容密闭容器内进行，T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示；不改变其他条件，假定t2时刻迅速降温到T2，t3时刻体系重新达到平衡。试在图中画出t2时刻后甲醇浓度随时间变化趋势图(在图中标出t3)。

    （3）烯烃化阶段：在常压和某催化剂作用下，甲醇的平衡转化率及乙烯、丙烯等物质的选择性（指除了水蒸气以外的产物中乙烯、丙烯等物质的物质的量分数）与反应温度之间的关系如图3。为尽可能多地获得乙烯，控制反应温度为550℃的理由是 。

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    ④向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液

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    实验步骤如下：

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    将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。

    回答下列问题：

    （1）装置B的名称是___________。装置C的作用是_____________。

    （2）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中，说明理由：________________。

    （3）为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是______________________。

    （4）在洗涤操作中，第二次水洗的作用是__________________________。

    （5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管的原因是_______________________。

    （6）本实验所得到的硝基苯产率是______________________。

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    B

    C

    D

    研究

    目的

    温度(T)对反应的影响(T2＞T1)

    压强(p)对平衡常数的影响

    温度(T)对反应的影响

    压强(p)对反应的影响(p2＞p1)

    图示

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