Question

【題目】工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（CO和H2）合成二甲醚（CH3OCH3）同時(shí)生成二氧化碳，其三步反應(yīng)如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH （g）△H=﹣90.8kJmol﹣1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJmol﹣1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJmol﹣1
（1）總合成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ．
（2）一定條件下的密閉容器中，上述總反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是（填字母代號(hào)）．
A.高溫高壓
B.加入催化劑
C.減少CO2的濃度
D.增加CO的濃度
E.分離出二甲醚
（3）已知反應(yīng)②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）在某溫度下的平衡常數(shù)K=400．此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如表格：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c/molL﹣1	0.44	0.60	0.60

此時(shí)，v（正）v（逆） 填“＞”、“＜”或“=”）；達(dá)到平衡后，CH3OCH3的物質(zhì)的量濃度是 ．

Answer 1

【答案】
（1）3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ?mol
（2）CD
（3）＞；0.80mol/L
【解析】解：（1）①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=﹣90.8kJmol﹣1②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJmol﹣1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJmol﹣1
由蓋斯定律可知，通過(guò)①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式，則△H=﹣90.8kJmol﹣1×2﹣23.5kJmol﹣1﹣41.3kJmol﹣1=﹣246.4kJmol﹣1；
所以答案是：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJmol；（2）A．升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；　
B．催化劑不影響平衡移動(dòng)，但不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；　
C．減少CO2的濃度，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故C正確；
D．增加CO的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)誤；
e．分離出二甲醚，平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)，但反應(yīng)速率減慢，故e錯(cuò)誤；
故選CE；
此時(shí)的Qc= = =1.86＜K=400，故未達(dá)到平衡，反應(yīng)向正向進(jìn)行，v（正）＞v（逆）；
將上表中的濃度可知，CH3OH的起始濃度為0.44+0.6×2=1.64，設(shè)CH3OCH3的濃度增大了x，則有

	2CH3OH（g）		CH3OCH3（g）+	H2O（g）
起始（mol/L）	1.64		0	0
轉(zhuǎn)化（mol/L）	2x		x	x
平衡（mol/L）	1.64﹣2x		x	x

K═ = =400，解得x=0.80mol/L，
所以答案是：＞；0.80mol/L．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．