Question

碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來受到廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%是制約該反應(yīng)走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量分別對轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為：TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
（1）已知25℃時，甲醇和DMC的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為△H1和△H2，則上述反應(yīng)在25℃時的焓變△H3=___________。
（2）根據(jù)反應(yīng)溫度對TON的影響圖（下左圖）判斷該反應(yīng)的焓變△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根據(jù)反應(yīng)時間對TON的影響圖（上右圖），已知溶液總體積10mL，反應(yīng)起始時甲醇0.25mol，催化劑0.6×10—5 mol，計算該溫度下，4～7 h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率：________；計算10 h時，甲醇的轉(zhuǎn)化率：________。
（4）根據(jù)該研究小組的實驗及催化劑用量對TON的影響圖（左圖），判斷下列說法正確的是___  __。
a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義
b. 在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應(yīng)的TON
c. 當(dāng)催化劑用量低于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
d. 當(dāng)催化劑用量高于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降

Answer 1

（1）2△H1 — △H2  （3分）
（2）< （1分）    經(jīng)過相同的反應(yīng)時間，溫度較低時，反應(yīng)未達到平衡；溫度較高時，反應(yīng)已達到平衡，隨著溫度升高，TON減小，即平衡向左移動，說明該反應(yīng)放熱（3分）
（3）1×10-3 mol·L-1·h-1（ 3分）       8.4×10-2 % （3分）
（4）ab  （3分）