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二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用．工業(yè)上可利用煤的氣化產物（水煤氣）合成二甲醚．請回答下列問題：

（1）煤的氣化的主要化學反應方程式為：　　．

（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol﹣1

②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJ•mol﹣1

寫出水煤氣直接合成二甲醚同時生成CO2的熱化學反應方程式　．

（3）一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，要提高CO的轉化率，可以采取的措施是　　．

a．高溫高壓  　  b．低溫低壓     c．減少CO2的濃度     d．增加CO的濃度

e．分離出二甲醚 　　　　 f．加入催化劑

（4）已知反應②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）某溫度下的平衡常數為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：

物質

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度/（mol•L﹣1）

0.44

0.6

0.6

比較此時正、逆反應速率的大小：v正　　v逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情況達到平衡，此時c（CH3OH）=　　．


考點：

煤的干餾和綜合利用；熱化學方程式；化學平衡的影響因素．

專題：

化學平衡專題．

分析：

（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應，生成CO和H2的過程；

（2）利用蓋斯定律計算；

（3）反應達到平衡，要提高CO的轉化率化學平衡正向進行；

（4）依據濃度商和平衡常數比較分析反應進行的方向；依據平衡常數和化學平衡三段式列式計算得到．

解答：

解：（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應，生成CO和H2的過程：C+H2OCO+H2，故答案為：C+H2OCO+H2；

（2）由蓋斯定律可知，通過①×2+②+③可得所求反應方程式，則△H=﹣90.8kJ/mol×2﹣23.5kJ/mol﹣41.3kJ/mol=﹣246.4kJ/mol，反應的熱化學方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，

故答案為：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1；

（3）a．由于反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動；

b．壓強減小，平衡向逆反應方向移動；

c．減少CO2的濃度平衡向正反應反應移動；

d．增加CO的濃度，CO的轉化率反而減��；

e．分離出二甲醚平衡向正反應反應移動；

f．加入催化劑不影響平衡移動；

故答案為：c、e；

（4）表中數據分析計算Q===1.86＜400，說明反應正向進行，v正＞v逆；

甲醇起始量濃度為0.44+1.2=1.64mol/L．設轉化的甲醇濃度為x

               2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）

起始量（ mol/L）1.64     0          0

變化量（mol/L） x       0.5x        0.5x

平衡量（mol/L） 1.64﹣x  0.5x        0.5x

K===400，

計算得到x=1.6mol/L

若經10 min后反應達到平衡，此時c（CH3OH）=0.04 mol/L．

故答案為：＞；0.04 mol/L．

點評：

本題考查熱化學方程式和蓋斯定律的分析應用，化學平衡的有關知識和化學計算，本題難度不大，做題時注意平衡三段式的應用．

　

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：


 (1)如圖所示的是干冰的晶胞結構。觀察此圖，發(fā)現干冰的晶胞呈________體。在干冰晶體中CO2分子之間通過________結合為晶體。

(2)試判斷：①CO2�、贑S2　③SiO2晶體的沸點由高到低排列的順序是________>________>________(填寫相應物質的編號)。

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科目：高中化學 來源： 題型：


由乙烯和其他無機原料合成環(huán)狀化合物，其合成過程如圖(水及其他無機產物均已省略)。

請分析后回答下列問題：

(1)寫出下列反應的反應類型：①　　，②　　。

(2)D物質中的官能團名稱為　　。

(3)物質X與A互為同分異構體，則X的結構簡式為　　。

(4)A→B的反應條件為　　。

(5)寫出下列轉化的化學方程式：C→D　                          。B+D→E 　                                     。

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科目：高中化學 來源： 題型：


在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4mol A和2mol B，發(fā)生如下反應：2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＜0.2min后，反應達到平衡，生成C為1.6mol．則下列分析正確的是（　�。�

　

A．

若反應開始時容器體積為2L，則v（C）=0.4mol/（L•min）

　

B．

若在恒壓絕熱條件下反應，平衡后n（C）＜1.6mol

　

C．

若2min后，向容器中再投入等物質的量A、C，B的轉化率不變

　

D．

若該反應在恒溫恒容下進行，放出熱量將增加

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科目：高中化學 來源： 題型：


在﹣50℃時，液氨的電離跟水的電離相似，存在平衡，2NH3（l）⇌N+N，N的平衡濃度為1×10﹣15mol•L﹣1，下列說法錯誤的是（　�。�

　

A．

在液氨中加入NaNH2，可使液氨的離子積變大

　

B．

在液氨中加入NH4Cl，液氨的離子積不變

　

C．

此溫度下液氨的離子積K為1×10﹣30

　

D．

在液氨中加入金屬鈉可能有NaNH2生成

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科目：高中化學 來源： 題型：


在下列實驗方法中，不能證明醋酸是弱酸的是(　　)

A．25 ℃時，醋酸鈉溶液呈堿性

B．25 ℃時，0.1mol·L－1的醋酸的pH約為3

C．25 ℃時，等體積的鹽酸和醋酸，前者比后者的導電能力強

D．25 ℃時，將pH＝3的鹽酸和醋酸稀釋成pH＝4的溶液，醋酸所需加入的水多

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科目：高中化學 來源： 題型：


將0.1mol·L－1的下列物質的水溶液，從常溫加熱到90 ℃，溶液的pH不變的是(　　)

A．氯化鈉                              B．硫酸

C．氫氧化鉀                            D．硫酸銨

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科目：高中化學 來源： 題型：


下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結構的是(　　)

①光氣(COCl2)�、诹颉、跦CHO�、苋�

⑤PCl3�、轕Cl5　⑦NO2�、喽、酦2�、釩H4

A．⑥⑦⑨                              B．①⑤⑨

C．①④⑤⑦                            D．①④⑤⑨

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科目：高中化學 來源： 題型：


隨著材料科學的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應用，并被譽為“合金的維生  素”。為回收利用含釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣），科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，回收率達91.7%以上。

部分含釩物質在水中的溶解性如下表所示：

    該工藝的主要流程如下：

    請回答下列問題。

（1）工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，用化學方程式表示為       。

（2）反應①的目的是              。

（3）該工藝中反應③的沉淀率（又稱沉釩率）是回收釩的關鍵之一，寫出該步發(fā)生反應的離子方程式：                     。

（4）用已知濃度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液，以測定反應②后溶液中含釩量：VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。X為       （寫化學式）。

  （5）經過熱重分析測得：NH4VO3在焙燒過程中，固體質量的減少值（縱坐標）隨溫度變化  的曲線如上圖所示。則NH4VO3在分解過程中          （填序號）。

    A．先分解失去H2O，再分解失去NH3

    B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

    C．同時分解失去H2O和NH3

    D．同時分解失去H2、N2和H2O

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