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(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚（CH3OCH3）。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：（甲醇：CH3OH）

① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJ·mol－1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ·mol－1

③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ·mol－1

則利用水煤氣合成二甲醚的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________.

一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，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

（2）、 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）

0.44

0.6

0.6

① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

② 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH3OH) ＝ _________；該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝ __________。

 

【答案】

⑴3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)；

ΔH＝-246.4kJ· mol -1  （3分）    c、e（2分）

(2) ①＞（2分）           

②0.04 mol·L-1  （3分）              0.16 mol·L-1·min-1（3分）

【解析】略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2010?天津）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(duì)臭氧層無(wú)破壞作用．工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
．
（2）煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
．
（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=-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
總反應(yīng)：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=
-246.4kJ?mol-1
-246.4kJ?mol-1
；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是
c、e
c、e
（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
（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） 0.44 0.6 0.6
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正
＞
＞
 v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH3OH）=
0.04mol?L-1
0.04mol?L-1
；該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v（CH3OH）=
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2012?虹口區(qū)二模）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(duì)臭氧層無(wú)破壞作用．工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下：6H2（g）+2CO2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）
已知該反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如圖所示．
（1）一定溫度下，在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)．下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ad
ad
（選填編號(hào)）．
a．c（H2）與c（H2O）的比值保持不變    b．單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí)有1mol H2O生成
c．容器中氣體密度不再改變             d．容器中氣體壓強(qiáng)不再改變
（2）溫度升高，該化學(xué)平衡移動(dòng)后到達(dá)新的平衡，CH3OCH3的產(chǎn)率將
變小
變小
（填“變大”、“變小”或“不變”，下同），混合氣體的平均式量將
變小
變小
．
（3）一定溫度和壓強(qiáng)下，往體積為20L的容器中通入一定物質(zhì)的量的H2與CO2，達(dá)到平衡時(shí)，容器中含有0.1mol二甲醚．計(jì)算H2的平均反應(yīng)速率：
0.03
t
mol/（L．s），t-達(dá)到平衡所需的時(shí)間（單位：s，可自定）
0.03
t
mol/（L．s），t-達(dá)到平衡所需的時(shí)間（單位：s，可自定）
（用字母表示所缺少的物理量并指明其含義）．
（4）工業(yè)上為提高CO2的轉(zhuǎn)化率，采取方法可以是
bc
bc
（選填編號(hào)）．
a．使用高效催化劑        b．增大體系壓強(qiáng)
c．及時(shí)除去生成的H2O     d．增加原料氣中CO2的比例．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2012?崇明縣二模）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(duì)臭氧層無(wú)破壞作用．工業(yè)上可利用焦炭與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
．
（2）煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
．
（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）+90.8kJ
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）+23.5kJ
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）+41.3kJ
總反應(yīng)：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）+Q，其中Q=
246.4
246.4
kJ；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是
c
c
（填字母代號(hào)）．
a．低溫高壓b．加入催化劑c．減少CO2的濃度d．增加CO的濃度
（4）已知某溫度下反應(yīng)②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）在一密閉容器中進(jìn)行到10min時(shí)恰好達(dá)平衡，測(cè)得各組分的濃度如下：
物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O
濃度/（mol?L-1） 0.44 0.6 0.6
比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率數(shù)值（單位相同）的大小：v正（甲醇）
＞
＞
v逆（水）（填“＞”、“＜”或“=”）．
反應(yīng)開(kāi)始時(shí)c（CH3OH）=
1.64mol?L-1
1.64mol?L-1
；該時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CH3OH）=
0.16mol/L?min
0.16mol/L?min
；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值為
1.86
1.86
．（精確到0.01）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

已知二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過(guò)CH3OH分子間脫水制得：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=23.5kJ?mol-1．在T1℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時(shí)間變化如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OCH3)?c(H2O)
c2(CH3OH)
c(CH3OCH3)?c(H2O)
c2(CH3OH)
．在T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
5
5
，達(dá)到平衡時(shí)n（CH3OH）：n（CH3OCH3）：n（H2O）=
2：5：4
2：5：4
．
（2）相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻各組分濃度依次為c（CH3OH）=0.4mol?L-1、c（H2O）=0.6mol?L-1、c（CH3OCH3）=1.2mol?L-1，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v （正）
＞
＞
 v （逆）（填“＞”、“＜”或“=”），反應(yīng)向
正反應(yīng)方向
正反應(yīng)方向
進(jìn)行（填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

二甲醚是一種重要的清潔燃料，工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．利用水煤氣合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為：
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-274kJ?mol-1．
（1）該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中達(dá)到平衡后，為同時(shí)提高反應(yīng)速率和二甲醚的產(chǎn)率，可以采取的措施是
 
（填字母）
A．降低溫度   B．加入催化劑   C．縮小容器體積    D．增加H2的濃度   E．分離出二甲醚
（2）該反應(yīng)可以分兩步進(jìn)行：
4H2（g）+2CO（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1 ①
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2△H2=-42kJ?mol-1
則反應(yīng)①的焓變△H1=
 
kJ?mol-1，熵變△S
 
（填“＞、＜或=”）0．
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：
化學(xué)鍵 C-H O-H H-H C-O C≡O(shè)
鍵能/kJ．mol-1 413 463 436 358 1072
CO中C與O之間為叁鍵連接，則CO2中碳氧鍵的鍵能是
 
kJ?mol-1．
（3）二甲醚也可以通過(guò)CH3OH分子間脫水制得：
2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=-23.5kJ?mol-1．在T1℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度變化如下表：
物質(zhì) CH3OH （g） CH3OCH3 （g） H2O （g）
起始濃度/mol．l-1 2 0.2 0
平衡濃度/mol．l-1 0.4 1 0.8
①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)K=
 
．
②相同條件下，若改變起始濃度．
物質(zhì) CH3OH （g） CH3OCH3 （g） H2O （g）
起始濃度/mol．l-1 0.4 1.2 0.6
此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正
 
（填“＞、＜或=”）v逆．
（4）二甲醚-空氣是一種高效的燃料電池，在氫氧化鉀溶液中，電池反應(yīng)方程式為：
CH3OCH3（l）+3O2（g）+4KOH（aq）═2K2CO3（aq）+5H2O（l）
請(qǐng)寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式：
 
．

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