(11分)天然气是一种重要的化工原料。
I.2014年5月,我国科学家成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、苯、氢气等高值化学品。
(1)苯的二氯代物的同分异构体有 种。
(2)乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,反应的化学方程式为 。
(3)已知甲烷、乙烯、氢气燃烧的热化学方程式分别如下:
①CH4(g) +2O2(g) ="==" CO2(g) +2H2O ( l ) ΔH=" -" 890.3 kJ·mol-1
②C2H4(g)+3O2(g) ="==" 2CO2(g) +2H2O ( l ) ΔH=" -" 1 306.4 kJ·mol-1
③2H2 (g)+O2 (g) ="==" 2H2O ( l ) ΔH=" -" 571.6 kJ·mol-1
则2CH4(g) ===C2H4(g) +2H2 (g) 的ΔH= 。
Ⅱ.甲烷的传统转化利用,第一步制取合成气(CO、H2),第二步用合成气制取甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等。
(4)某温度下,将1mol CH4和1 mol H2O(g)充入容积为0.5 L的密闭容器中,发生如下反应:
CH4(g) +H2O(g)CO(g) +3H2 (g) ΔH=" +206.4" kJ·mol-1
当反应达到平衡时,测得其平衡常数K=27。
①CH4的平衡转化率 = 。
②如果其它条件不变,升高温度,CH4的平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在一定条件下,合成气发生如下两个主要反应:
CO(g)+2H2(g)="==" CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1
2CO(g)+4H2(g)="==" CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH= -204.7kJ·mol-1。
仅根据下图,选择该条件下制取甲醇的最佳温度为 。