二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。（1）用CO2和H2可...

二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。

（1）用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)

已知：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ/mol

2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5kJ/mol

则反应2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=________。

（2）二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水(惰性电极)，电解一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)

①二甲醚燃料电池的正极反应式为_____________，负极反应式为___________。

②请写出电解食盐水的化学方程式_______________________。

③电解后溶液的pH=_________，理论上消耗二甲醚的质量为___________(保留一位小数)。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

I．二甲醚是一种重要的清洁燃料．合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一．

（1）用CO2和H2可以合成二甲醚（CH3OCH3）

已知：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=﹣90.1kJ/mol

CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2=﹣41.1kJ/mol

2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=﹣24.5kJ/mol

则反应2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=____________．

（2）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池可以提升能量利用率．利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水（惰性电极），电解一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）

①二甲醚燃料电池的正极反应式为_____________________________．

②请写出电解食盐水的化学方程式____________________．

③电解后溶液的pH=_________．

II．室温下，0.1 mol·L－l的KOH溶液滴10.00mL 0.10 mol·L－l H2C2O4 (二元弱酸）溶液，所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题：

（3）点③所示溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为：___________________。点④所示溶液中：c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4－)+c(C2O422-)＝________mol/L。

高二化学解答题中等难度题查看答案及解析

DME（二甲醚、CH₃OCH₃）是一种重要的清洁能源，可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料，被誉为“二十一世纪的新能源”。另外，二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。

（1）工业上一步法制二甲醚的生产流程如下：

工业制备二甲醚（CH₃OCH₃）在催化反应室中（压强2.0-10.0Mpa，温度230-280⁰C）进行下列反应：

Ⅰ.CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）  △H = —90.7kJ·mol^—1

Ⅱ.2CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） △H = —23.5kJ·mol^—1

Ⅲ.CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g） △H  = —41.2kJ·mol^—1

①反应器中总反应式可表示为：3CO（g）+3H₂（g） CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），则该反应的△H =________

②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是________

A．在体积可变的密闭容器中，在反应Ⅲ达到平衡后，若加压，则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变。

B．某温度下，若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H₂O，则平衡右移、平衡常数变大

C. 若830℃时反应③的K=1，则在催化反应室中反应Ⅲ的K＞1.0

（2）CO₂是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。目前，由CO₂来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） △H＞0。判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是________。A．容器中密度不变          B．单位时间内消耗2molCO₂，同时消耗1mol二甲醚

C．v(CO₂)︰v(H₂)=1︰3      D．容器内压强保持不变

(3)  二甲醚也可以通过CH₃OH分子间脱水制得

在，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

①该条件下反应平衡常数表达式K=______根据图中数据计算时该反应的平衡常数为 ________

②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：

、此时正、逆反应速率的大小：_______(填“>”、“<”、或“=”)。

（4）下图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。

请回答下列问题：

①A电极是________极。

②B电极上发生的电极反应式是 ________________。

高二化学填空题简单题查看答案及解析

二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：　

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　 △H 1=－90.7 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 △H 2=－23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　 △H 3=－41.2kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　 △H＝____kJ·mol-1。

下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有____。

A．使用合适的催化剂　　　　　 B．升高温度　　　　　 C．增大压强　

（2）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是____。

A．△H < 0　　　　　　　　　　　　　　

B．P1<P2<P3　

C．若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％

（3）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____时最有利于二甲醚的合成。

（4）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，b电极的电极反应式为____。

（5）甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：

CH3OH +H2SO4 → CH3HSO4+H2O，

CH3 HSO4+CH3OH → CH3OCH3+H2SO4。

与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是____。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

（14分）

（1）燃料电池作为绿色能源得到迅速发展，二甲醚（CH₃OCH₃）质子交换膜燃料电池的电池反应为：CH₃OCH₃＋3O₂2CO₂＋3H₂O，制取二甲醚的反应如下：

CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)           △H=－41.2kJ·mol^－1

CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)         △H=－90.7kJ·mol^－1

2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)      △H=－23.5kJ·mol^－1

①写出由CO和H₂制取二甲醚和CO₂的热化学方程式：________。

②二甲醚质子交换膜燃料电池是以酸性溶液为电解质溶液，二甲醚从一个电极通入，O₂从另一电极通入，中间为质子交换膜，通入O₂的一极为________极，电极反应式为________

（2）钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。

①工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）的化学方程式：

_________________________________________________________

②生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式____________________________________________________

③下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_____________

④在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下，请回答：

A电极对应的金属是________(写元素名称)，

B电极的电极反应式是________________

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

（12分）“生物质"是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。“生物质能”是人类解决能源危机的一种重要的能源。“生物质”在一定条件下可气化为CO、H₂等原料气，进而合成甲醇和二甲醚（CH₃OCH₃),相关反应为：

请根据图示回答问题：

(1) 由H₂和CO合成二甲醚的热化学方程式是 ________。

(2) 在T₁、T₂温度下，向两个容积相同的密闭容器中分别通入1molCO和2molH₂合成甲醇，则T₁、T₂温度下对应反应的平衡常数K₁_______K₂(选填“<”、“>”或“=”)。

(3) 在一定条件下，向一个容积可变的密闭容器中充入4molH₂、2molCO、1molCH₃OCH₃（g）和1molH₂0(g),经一定时间反应②达到平衡状态，此时测得混合气体密度是相同条件下起始时的1.6倍。反应开始时正、逆反应速率的大小关系为V(正)_______V(逆）（选填“ >”、“< ”或“=”)，平衡时=_________mol。

(4) 右图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。（a、b均为多孔性Pt电极）

b电极是_______极：（填“正”或“负”）

a电极上的电极反应为_______________。

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

二甲醚是重要的有机中间体，利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝，且可替代汽油作为新型清洁燃料。常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生成二甲醚或一氧化碳：

①CO2 (g)＋3H2(g)＝CH3OH(l)＋H2O(l)　　 ΔH1＝－55.7 kJ/mol

②2CH3OH(l) ＝CH3OCH3(g)＋H2O (l)　 ΔH2＝－23.4 kJ/mol

③CO2 (g)＋H2(g) ＝CO(g) + H2O (l)　　 ΔH3

④H2O (l) = H2O (g)　　 ΔH4＝+ 44.0 kJ/mol

（1）已知反应CO2 (g)＋H2(g) ＝CO(g) + H2O (g)　 ΔH，中相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH=______________，则ΔH3 =________________。

（2）CO2(g)加氢转化为CH3OCH3(g)和H2O(l)的热化学方程式是_______________________。

（3）合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂，硅铝比例不同，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示，图中A点和B点的平衡常数比较：

KA________KB（填“>、=、<”）。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：___________________。

（4）常温常压下，向一个2.00 L的密闭恒容容器中加入等量2.00 mol二氧化碳和氢气，平衡时二甲醚的浓度为0.150 mol/L，计算此时二氧化碳的转化率及该反应的平衡常数，要求写出计算过程（计算结果保留3位有效数字）。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：3H2（g）+3CO（g）⇌ CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ/mol

（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是　　　　　　　 （填字母代号）．

a．降低温度　　　 b．加入催化剂　　　　 c．缩小容器体积　　 d．增加H2的浓度　　　 e．增加CO的浓度

（2）该反应的化学平衡常数表达式K=　　　　　　　　　　 ．温度升高平衡常数（填“变大”、“变小”、“不变”）

（3）在一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO、1mol CH3OCH3、1mol CO2，在一定温度和压强下发生反应：

3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g），经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）　 　　 　　 v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

②平衡时n（CH3OCH3）=　　 　　 　　 ，平衡时CO的转化率为　 　　 　　　　 ．

③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是　 　　 　 （填编号）．

A．v（CO）=3v（CO2）

B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

C．c（CO2）=c（CO）

D．混合气体的平均相对分子质量不变

E．气体的密度不再改变

F．气体的总质量不再改变

高二化学填空题困难题查看答案及解析

二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ/mol

（1）该反应的化学平衡常数表达式K=　 　　　　 　　 ．温度升高平衡常数　　 　　　　 　 （填“变大”、“变小”、“不变”）

（2）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是　　 　　　　　 　 （填字母代号）．

a．降低温度　　　　 b．加入催化剂　　 c．缩小容器体积

d．增加H2的浓度　　　 e．增加CO的浓度

（3）在一定温度下，在容积为1L的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO，发生反应：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g），在10min时刚好达到平衡，此时测得H2的物质的量浓度为1.5mo1•L﹣1．则：

①衡时n（CH3OCH3）=　　 　　　 　　 ，平衡时CO的转化率为　　 　　　 　　 ．

②达到平衡后，若向容器中再充入1mol H2、1mol CO2，经一定时间达到平衡，反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）　　 　　　　 　　 v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是　　 　　　　 　 （填编号）．

A　　 v（CO）=3v（CO2）　　　　　 B　　 生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

C　　 c（CO2）=c（CO）　　　　　　 D　　 混合气体的平均相对分子质量不变

E　　 气体的密度不再改变　　　　 F　　 气体的总质量不再改变．

高二化学填空题困难题查看答案及解析

（14分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。

（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

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

总反应：3H₂(g) + 3CO(g)  CH₃OCH₃(g) + CO₂ (g)的ΔH＝ ___________；

（2） 已知反应②2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v_正 ______ v_逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

② 若加入CH₃OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH₃OH) ＝ _________；该时间内反应速率v(CH₃OH) ＝ __________。

（3）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：

与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：

②_______________；______________________________________________；

③_______________________________________________；

该反应的_________0，判断其理由是__________________________________；

高二化学填空题简单题查看答案及解析