Question

二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能．也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）二甲醚的核磁共振H譜圖中有

 

個(gè)吸收峰，官能團(tuán)名稱是

 

．
（2）二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液、多孔石墨電極可構(gòu)成燃料電池．該電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是：CH₃OCH₃+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O，則正極的電極反應(yīng)式是

 

．
（3）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=a kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=b kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=ckJ?mol^-1
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=

 

  kJ?mol^-1．
（4）已知反應(yīng)②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol?L-1）	0.64	0.50	0.50

①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐（正）

 

 v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），因?yàn)樵摃r(shí)刻的濃度商Q_C

 

平衡常數(shù)400（填“＞”、“＜”或“=”）．
②寫出二甲醚（CH₃OCH₃）同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

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Answer 1

考點(diǎn)：常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體,烴的衍生物官能團(tuán)

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)反應(yīng)速率專題,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)含有等效氫原子的數(shù)目來(lái)確定峰的數(shù)目，根據(jù)官能團(tuán)的含義來(lái)回答；
（2）原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，二甲醚在負(fù)極放電，堿性環(huán)境中生成碳酸鉀與氫水，正極反應(yīng)還原反應(yīng)，氧氣在正極放電生成氫氧根離子；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（4）①計(jì)算濃度商和平衡常數(shù)比較判斷；
②飽和一元醇和醚之間互為同分異構(gòu)體．

解答： 解：（1）二甲醚含有1個(gè)等效氫原子，所以它的核磁共振H譜圖中有1個(gè)吸收峰，含有的官能團(tuán)名稱是醚鍵，故答案為：1；醚鍵；
（2）該燃料電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電生成氫氧根離子，即6H₂O+3O₂+12e^-=12OH^-或2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：6H₂O+3O₂+12e^-=12OH^-或2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（3）已知：①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=a kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=b kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=ckJ?mol^-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=（2a+b+c）kJ?mol^-1，故答案為：2a+b+c；
（4）①Q(mào)=

C(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

=

0.6×0.6

0．42

=2.25＜400，平衡正向進(jìn)行，v（正）＞v（逆），故答案為：＞；＜；
②飽和一元醇和醚之間互為同分異構(gòu)體，二甲醚的同分異構(gòu)體是乙醇，即CH₃CH₂OH，故答案為：CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，化學(xué)平衡的影響因素分析判斷，平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用，注意平衡常數(shù)隨溫度變化，題目難度中等．