Question

在2014年国家科学技术奖励大会上，甲醇制取低碳烯烃技术获国家技术发明奖一等奖。DMTO主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。

(1)煤的气化：用化学方程式表示出煤的气化的主要反应 ______ ：

(2)煤的液化：下表中有些反应是煤液化过程中的反应：

热化学方程式	平衡常数
①
②
③

① ______ 填“”、“”、“”，c与a、b之间的定量关系为 ______ 。

② ______ ，若反应是在容积为2L的密闭容器巾进行的，测得某一时刻体系内、、、物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol，则此时的生成速率 ______ 填“”、“”、“” 的消耗速率。

(3)烯烃化阶段：如图l是某工厂烯烃化阶段产物中乙烯、丙烯的选择性与温度、压强之间的关系选择性：指生成某物质的百分比，图中I、Ⅱ表示乙烯，Ⅲ表示丙烯。

①为尽可能多地获得乙烯，控制的生产条件为 ______ 。

②一定温度下某密闭容器中存在反应，在压强为 时，产物水的物质的量与时间的关系如图2所示，若时刻，测得甲醇的体积分数为，此时甲醇乙烯化的转化率为 ______ 保留三位有效数字，若在 时刻将容器容积快速扩大到原来的2倍，请在图中绘制出此变化发生后至反应达到新平衡时水的物质的量与时问间关系图______________

Answer

、

【解析】

（1）煤的气化是指煤与水蒸气反应生成CO与的过程，反应的化学方程式为：，故答案为：；

（2）①因温度高不利于平衡向放热反应方向移动，从而导致平衡常数减小，而反应在时的平衡常数比在时的平衡常数小，故的正反应是放热反应，；依据盖斯定律计算，就可得的热化学方程式，得到，故答案为：；；

②反应的平衡常数相乘得到反应的平衡常数，若反应是在容积为2L的密闭容器中进行的，测得某一时刻体系内、、、物质的量分别为6mol、2mol、10，mol、10mol，易求得，故此时反应向右进行，甲醇的生成速率大于其消耗速率，故答案为：；；

（3）①由图知，，时乙烯的选择性最大，为尽可能多地获得乙烯，控制的生产条件为，，故答案为：，；

时刻，  ，设甲醇起始物质的量为x mol，

由三段式数据可得，，则甲醇的转化率为；若在 时刻将容器容积快速扩大到原来的2倍，因压强变大后平衡向右移动，导致生成水的量增大，绘制图象时应注意条件改变后水的物质的量没有立即变化，重新达到平衡所需要的时间应比多，在图中绘制出此变化发生后至反应达到新平衡时水的物质的量与时问的关系图为：；

故答案为：；。