碳酸二甲酯(DMC）是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料．在催化剂作用下，可由甲醇...

碳酸二甲酯(DMC）是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯：CO2+2CH3OH→CO(OCH3）2 + H2O 。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究催化剂用量分别对转化数（TON ） 的影响来评价催化剂的催化效果．计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量／催化剂的物质的量．根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图，判断下列说法不正确的是

A．由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义

B．在反应体系中添加合适的吸水剂，将提高该反应的TON

C．当催化剂用量为1.2×10-5mol时，该反应的TON 达到最高点

D．当催化剂用量高于1.2×10-5mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率逐渐降低

高三化学选择题困难题查看答案及解析

碳酸二甲酯（CO(OCH3)）是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成：CO2＋2CH3OH→CO(OCH3)2＋H2O。某研究小组在某温度下，在0.1L恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10－5mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图所示。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。下列说法不正确的是

A. 在该温度下，最佳反应时间是10h

B. 4～10h内碳酸二甲酯的平均反应速率是7.5×10－4mol·L－1·h－1

C. 向反应体系中添加催化剂，一定能提高反应的TON

D. 该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面具有重要意义

高三化学单选题困难题查看答案及解析

碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO₂直接合成DMC：CO₂ + 2CH₃OH → CO(OCH₃)₂ + H₂O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

（1）已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H₁和△H₂，则上述反应在25℃时的焓变△H₃=_____。

（2）根据反应温度对TON的影响图（下左图）判断该反应的焓变△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根据反应时间对TON的影响图（上右图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10^—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________；计算10 h时，甲醇的转化率：________。

（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（下图），判断下列说法正确的是_____________。

a. 由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO₂转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义

b. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON

c. 当催化剂用量低于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高

d. 当催化剂用量高于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降

高三化学填空题困难题查看答案及解析

碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2＋2CH3OH―→CO(OCH3)2＋H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。

计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

（1）已知25 ℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为ΔH1和ΔH2，则上述反应在25 ℃时的焓变ΔH3＝________。

（2）根据反应温度对TON的影响图(图1)判断该反应的焓变ΔH____0(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是_________。

（3）根据反应时间对TON的影响图(图2)，已知溶液总体积 10 mL，反应起始时甲醇0.25 mol，催化剂0.6×10－5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________；计算10 h时，甲醇的转化率：________。

（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图(图3)，判断下列说法正确的是________。

a．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义

b．在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON

c．当催化剂用量低于1.2×10－5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高

d．当催化剂用量高于1.2×10－5 mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称DMC)，是一种无毒、用途广泛的化工原料，被誉为当今有机合成的“新基石”。

（1）浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。

已知：ⅰ　 CO的标准燃烧热：-283.0 kJ•mol-1，

ⅱ　 1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量

ⅲ　 2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g)　 △H=－15.5 kJ•mol-1

则2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)　 △H=　 　　　 　　 。该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是　　　　 　　　　 　　　　　　 。

（2）甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g)，但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产。

① 写出该反应平衡常数表达式：　　　　　　 　 　　　　　　　　 。

②在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明已达到平衡状态的是　　 　　 　　 （选填编号）。

A．v正(CH3OH)= 2v逆(CO2)

B．CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变

C．容器内气体的密度不变

D．容器内压强不变

③某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响，其变化曲线如下左图所示。计算公式为：TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

在该温度下，最佳反应时间是　　 　　　 　 ；4～10 h内DMC的平均反应速率是_　　 ___。

④如果在其它条件不变的情况下，研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响，请在右上图坐标系中画出从投入反应物开始，随着反应温度不断升高（不考虑温度对催化剂活性的影响），TON变化的曲线示意图（假设起始温度为T0℃）。

⑤假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高TON值的是　　 　　 　　 。

A．往反应体系中添加催化剂

B．往反应体系中添加吸水剂

C．从反应体系中分离出CO2

D．扩大容器的体积

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甲醇可采用多种方法制备，其用途广泛，是重要的化工原料。

Ⅰ．利用合成气（CO、CO2、H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)

（1）反应①过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是______________(填选项标号)。

A．①反应的△H=逆反应活化能-正反应活化能

B．把1molCO(g)和2molH2(g)充入密闭容器中充分反应，达平衡时放出的热量为91kJ

C．从图中信息可知加入催化剂能改变反应历程和热效应

D．相同条件下，CO(g)和H2(g)反应生成1mol液态CH3OH放出的热量大于91kJ

（2） 现利用①和②两个反应合成CH3OH， 已知CO可使反应的催化剂寿命下降。

若氢碳比表示为f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)],则理论上f=______________时，原料气的利用率最高。但生产中往往采用略高于该值的氢碳比，理由是：______________________________。

Ⅱ．甲醇可用于制取甲酸甲酯，其反应方程式为：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H<0。科研人员的部分研究结果如下：

（3）从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”图和生产成本角度分析，工业制取甲酸甲酯应选择的最佳压强是______________________(填“3.5×106 Pa”“4.0×106 Pa”或“5.0×106 Pa”)。

（4）实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是_______________________________________。

Ⅲ．甲醇还可以用于合成二甲醚，发生的反应为2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

己知该反应在某温度下的平衡常数为900,此温度下，在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分浓度如下：

（5）比较此时正、逆反应速率的大小： v正___________v逆 (填“>“<”或“=”)。

（6） 若加入CH3OH后，经6min反应达到平衡，则该时间内平均反应速率v (CH3OH) =___________mol/ (L·min)。

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（共10分）乙烯是一种用途广泛的基本有机化工原料，可以用来合成碳酸二甲酯（DMC）等重要化工产品（部分反应条件已略去）：

已知：（1）羟基直接与碳碳双键相连不稳定：R—CH=CH—OH→R—CH2—CHO

（2）1mol化合物C与足量银氨溶液反应生成4mol单质银

（1）工业上生产乙烯的主要方法是　　 　 ，试剂X为　　 　 。

（2）下列说法正确的是　　 　 。

A．D→E的反应类型为取代反应　　

B．化合物A与化合物C含有相同官能团

C．DMC与乙酸乙酯互为同系物　　

D．DMC酸性条件下水解能产生CO2和甲醇

（3）写出B→C的化学反应方程式　　 　 。

（4）现代工业也常用尿素（）和甲醇在催化剂、加热条件下，发生取代反应生成DMC，请写出该反应的化学反应方程式　　 　 。

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碳酸二甲酯（简称DMC）是油漆、胶粘剂行业的环保型绿色溶剂。DMC的合成方法很多，如以乙烯为原料，与甲醇进行酯交换的合成路线如下：

已知一定条件下，DMC也能发生酯交换反应：

（1）写出A物质的一种同分异构体的名称：_________；

（2）写出C的结构简式：_________；A与CO2的反应类型是_________；

（3）写出DMC与足量NaOH溶液反应的化学方程式：____________________;

（4）苯酚与DMC的反应因反应物用量不同，也可得到化合物F, 写出F的结构简式：_____；

（5）参照物质B的合成路线，设计一条由2－氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线（注明必要的反应条件） ____________。

合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物

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碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，简称DMC）在医药、农药、香料等多个领域具有广泛的应用，称为绿色化学品。目前，主要通过甲醇、CO、O2在常压、70～120℃和催化剂的条件下合成DMC。主要副产物有HCOOCH3和CO2。请回答下列问题：

（1）已知：①CO的标准燃烧热为：−283.0 kJ•mol−1

②1mol H2O（l）完全蒸发变成H2O（g）需吸收44.0 kJ的热量

③2CH3OH（g）＋CO2（g）→CH3OCOOCH3（g）＋H2O（g）△H＝−15.5 kJ•mol−1

则2CH3OH（g）＋CO（g）＋1/2O2（g）→CH3OCOOCH3（g）＋H2O（l）△H＝______________ 。

该反应在常压和70～120℃条件下就能自发反应的原因是_______________。

（2）在制备DMC的实际工艺过程中，用活性炭负载法制得的催化剂比沉淀法制得的催化剂有更高的活性，说明影响催化剂活性的因素有______________ 。从化学反应原理分析，合适的催化剂在化学反应中的作用有①_________________， ②提高化学反应的选择性能。

（3）使用甲醇汽油可减少汽车尾气对环境的污染，某化工厂用水煤气为原料合成甲醇，恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H2（g）→CH3OH（g），达到平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol，容器的体积为3L，该温度下，现往容器中继续通入3mol CO，此时v（正）__________ v（逆）（选填‘‘＞”、“＜’’或“=”），用数据说明理由__________________。

（4）某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH（g）、适量CO2和6×10−5 mol催化剂发生反应③，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如右图所示。（计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量）。

在该温度下，最佳反应时间是_________h；4～10h内DMC的平均反应速率是_______ 。

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碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，简称DMC）在医药、农药、香料等多个领域具有广泛的应用，称为绿色化学品。目前，主要通过甲醇、CO、O2在常压、70～120℃和催化剂的条件下合成DMC。主要副产物有HCOOCH3和CO2。请回答下列问题：

（1）已知：①CO的标准燃烧热为：−283.0 kJ•mol−1

②1mol H2O（l）完全蒸发变成H2O（g）需吸收44.0 kJ的热量

③2CH3OH（g）＋CO2（g）⇌CH3OCOOCH3（g）＋H2O（g）△H＝−15.5 kJ•mol−1

则2CH3OH（g）＋CO（g）＋1/2O2（g）⇌CH3OCOOCH3 （g）＋H2O（l）△H＝______________ 。

该反应在常压和70～120℃条件下就能自发反应的原因是_______________。

（2）在制备DMC的实际工艺过程中，用活性炭负载法制得的催化剂比沉淀法制得的催化剂有更高的活性，说明影响催化剂活性的因素有_______________ 。从化学反应原理分析，合适的催化剂在化学反应中的作用有①________________________， ②提高化学反应的选择性能。

（3）使用甲醇汽油可减少汽车尾气对环境的污染，某化工厂用水煤气为原料合成甲醇，恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），达到平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol，容器的体积为3L，该温度下，现往容器中继续通入3mol CO，此时v（正）__________ v（逆）（选填‘‘＞”、“＜’’或“=”），用数据说明理由__________________。

（4）某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH（g）、适量CO2和6×10−5 mol催化剂发生反应③，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图所示．（计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量）。在该温度下，最佳反应时间是_________h；4～10h内DMC的平均反应速率是_______ 。

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