Question

二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀(jì)的清潔、高效能源．
（1）合成二甲醚反應(yīng)一：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247kJ?mol^-1．
一定條件下該反應(yīng)在密閉容器中達(dá)到平衡后，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是

 

．
A．低溫高壓    B．加催化劑     C．體積不變充N₂     D．增加CO濃度    E．分離出二甲醚

物  質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/mol?L-1	0.01	0.2	0.2

（2）合成二甲醚反應(yīng)二：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．在某溫度下，在1L密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到10分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得各組分的濃度如下：
①該溫度的平衡常數(shù)為

 

．
②10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v（CH₃OH）=

 

；
③CH₃OH的起始濃度為

 

，CH₃OH的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）要提高CO的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)分析移動(dòng)；
（2）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
①K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
②計(jì)算二甲醚的反應(yīng)速率，結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（CH₃OH）；
③依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；

解答： 解：（1）A正反應(yīng)放熱，則降低溫度可使平衡向正方向移動(dòng)，增大壓強(qiáng)平衡向正方向移動(dòng)，故A正確；
B．加入催化劑平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．體積不變充入N₂，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．增加CO濃度，CO的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯(cuò)誤；
E．分離出二甲醚，可使平衡向正方向移動(dòng)，
故答案為：AE；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)及K的定義可知，K=

0.2×0.2

0.012

=400，故答案為：400；
②由表格中的數(shù)據(jù)可知，v（CH₃OCH₃）=

0.2mol/L

10min

=0.02 mol?L^-1?min^-1，又反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，
v（CH₃OH）=2×0.02 mol?L^-1?min^-1=0.04 mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.04 mol?L^-1?min^-1；
③設(shè)起始量物質(zhì)的量濃度為x
             2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．
起始量（mol）   x          0          0
變化量（mol）  0.4         0.2       0.2
平衡量（mol） 0.01         0.2       0.2
則甲醇的起始量濃度為0.01mol/L+0.4mol/L=0.41mol/L；
CH₃OH的轉(zhuǎn)化率為=

0.4mol/L

0.41mol/L

=97.56%；
故答案為：0.41 mol?L^-1，97.56%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡的移動(dòng)，反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的計(jì)算，題目難度中等，注意把握平衡常數(shù)的意義．