CH3OCH3（二甲醚）常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO2与H2合成CH3O...

CH3OCH3（二甲醚）常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO2与H2合成CH3OCH3涉及的相关热化学方程式如下：

Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　 ΔH1=-49.1kJ·mol-1

Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　　 ΔH2=-24.5kJ·mol-1

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g)　　　 ΔH3

Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 ΔH4

回答下列问题：

⑴ΔH4=__kJ·mol-1。

⑵体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0时反应能自发进行。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的自由能变与温度的关系如图a所示，在298~998K下均能自发进行的反应为__（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

⑶在三个完全相同的恒容密闭容器中，起始时均通入3molH2和1molCO2，分别只发生反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ时，CO2的平衡转化率与温度的关系如图b所示。

①ΔH3__0（填“>”或“<”）。

②反应Ⅳ，若A点总压强为pMPa，则A点时CO2的分压为p(CO2)__pMPa（精确到0.01）。

③在B点对应温度下， K（Ⅰ）__（填“大于”“小于”或“等于”）K（Ⅲ）。

⑷向一体积为1L的密闭容器中通入H2和CO2，只发生反应Ⅳ。CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图c和图d所示。

①图c中压强从大到小的顺序为__，图d中氢碳比m从大到小的顺序为__。

②若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率为50%，则在此温度下该反应的平衡常数K=__（保留整数）。

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CH3OCH3（二甲醚）常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO2与H2合成CH3OCH3涉及的相关热化学方程式如下：

Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　 ΔH1=-49.1kJ·mol-1

Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　　 ΔH2=-24.5kJ·mol-1

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g)　　　 ΔH3

Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 ΔH4

回答下列问题：

⑴ΔH4=__kJ·mol-1。

⑵体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0时反应能自发进行。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的自由能变与温度的关系如图a所示，在298~998K下均能自发进行的反应为__（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

⑶在三个完全相同的恒容密闭容器中，起始时均通入3molH2和1molCO2，分别只发生反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ时，CO2的平衡转化率与温度的关系如图b所示。

①ΔH3__0（填“>”或“<”）。

②反应Ⅳ，若A点总压强为pMPa，则A点时CO2的分压为p(CO2)__pMPa（精确到0.01）。

③在B点对应温度下， K（Ⅰ）__（填“大于”“小于”或“等于”）K（Ⅲ）。

⑷向一体积为1L的密闭容器中通入H2和CO2，只发生反应Ⅳ。CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图c和图d所示。

①图c中压强从大到小的顺序为__，图d中氢碳比m从大到小的顺序为__。

②若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率为50%，则在此温度下该反应的平衡常数K=__（保留整数）。

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CH3OCH3（二甲醚）常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO2与H2合成CH3OCH3涉及的相关热化学方程式如下：

Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　 ΔH1=-49.1kJ·mol-1

Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　　 ΔH2=-24.5kJ·mol-1

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g)　　　 ΔH3

Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 ΔH4

回答下列问题：

⑴ΔH4=__kJ·mol-1。

⑵体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0时反应能自发进行。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的自由能变与温度的关系如图a所示，在298~998K下均能自发进行的反应为__（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

⑶在三个完全相同的恒容密闭容器中，起始时均通入3molH2和1molCO2，分别只发生反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ时，CO2的平衡转化率与温度的关系如图b所示。

①ΔH3__0（填“>”或“<”）。

②反应Ⅳ，若A点总压强为pMPa，则A点时CO2的分压为p(CO2)__pMPa（精确到0.01）。

③在B点对应温度下， K（Ⅰ）__（填“大于”“小于”或“等于”）K（Ⅲ）。

⑷向一体积为1L的密闭容器中通入H2和CO2，只发生反应Ⅳ。CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图c和图d所示。

①图c中压强从大到小的顺序为__，图d中氢碳比m从大到小的顺序为__。

②若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率为50%，则在此温度下该反应的平衡常数K=__（保留整数）。

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二甲醚(CH3OCH3)是一种气体麻醉剂，可由“可燃冰”为原料合成。回答下列问题：

（1）B为黄绿色气体，其化学名称为____________。

（2）由A和B生成D的化学方程式为__________________。

（3）E的结构简式为____________。

（4）由E生成二甲醚的反应类型为______________________。

（5）二甲醚的同分异构体的结构简式为_____________。

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合成气（主要成分为CO、CO2和H2）是重要的化工原料，可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚（CH3OCH3）。

己知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H1=-49.0kJ·mol-1

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H2=+41.1 kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H3=-24.5 kJ·mol-1

（1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为： 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是__________，减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。

②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（单选，填标号）。

a．逆反应速率先增大后减小　　　　　　 b．H2的转化率增大

c．反应物的体积百分含量减小　　　　　 d．容器中的变小

③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不冋投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中， 5 min后反应达到平衡状态，则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=_____________；KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为_______________。

（2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。

①该反应的热化学方程式是_________________。

②co的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释温度低于290℃时， CO转化率较高而CH3OCH3产率较低的原因可能是___________。

（3）用甲醇，二甲醚混合液与CO在催化剂条件下还可合成醋酸。常温下，醋酸的Ka=1.8×10-5，向 0.1 mol/L 醋酸溶液中滴加NaOH溶液至=时，混合溶液的pH=__________，醋酸钠水解反应的平衡常数值为__________。

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工业上，利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 在合适的温度下，研究者进行了多次实验，每次实验保持原料气组成（3molCO、3molH2） 、体积（10L）、反应时间等因素不变，实验结果如图所示。下列说法正确的是（　 ）

A．X、Y两点对应的CO正反应速率相等

B．合成二甲醚的正反应△H>0

C．反应温度应控制在240℃～260℃之间

D．选择合适催化剂，可以提高CO转化率

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工业上，利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ，为了寻找合适的温度，研究者进行了多次实验，每次实验保持原料气组成(3mol CO、3mol H2)、体积(10L)、反应时间等因素不变，实验结果如图所示。下列说法正确的是

A．X、Y两点对应的CO正反应速率相等

B．合成二甲醚的正反应△H＞0

C．反应温度控制在240℃～260℃之间

D．选择合适催化剂，可以提高CO的转化率

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甲醇（CH3OH）和二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等性能。

（1）CO2可用于合成二甲醚（CH3OCH3），有关反应的热化学方程式如下：

CO2(g) + 3H2(g)＝CH3OH(g) + H2O(g)　 △H=－49.0 kJ·mol-1

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

H2O(l)＝H2O(g)　　　　　　　　　　　　　　 △H= + 44 kJ·mol-1

则CO2与H2反应合成二甲醚生成液态水的热化学方程式为：____________________。

（2）工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H=－90.8 kJ·mol-1。 下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是___________

A．v正(H2) = 2v逆(CH3OH)　　　　　 B．n(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1

C．混合气体的密度不变　　　 D．混合气体的平均相对分子质量不变　　 E．容器的压强不变

（3）若反应2CH3OH(g)　 CH3OCH3(g) + H2O(g)在某温度下的化学平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入一定量甲醇，反应进行到某时刻，测得各物质的浓度如下表所示：

①比较该时刻正、逆反应速率的大小：v(正)_____v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。

②若加入甲醇后，经10 min反应达到平衡，则平衡后c(CH3OH)=______________，

该时间内反应速率v(CH3OCH3)=_____________。

（4）利用二甲醚（CH3OCH3）设计一个燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，石墨做电极，该电池负极电极反应式为___________________________。以此燃料电池作为外接电源按如图所示电解硫酸铜溶液，如果起始时盛有1000mLpH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入______其质量约为_____g。

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Ⅰ.CO2的转化一直是全球研究的热点，其中将CO2和H2合成甲醇及二甲醚 (CH3OCH3)具备相对成熟的技术。工业生产中，有以下相关反应

①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)　　 △H < 0

②2 CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l)　　 △H < 0

③CO(g) + H2O(l) CO2(g) + H2(g)　　 △H < 0

（1）在一常温恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如②式建立平衡，以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为________。

A．容器内气体相对分子质量保持不变

B．容器内气体压强不变

C．相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍；

D．甲醇和二甲醚物质的量相等

（2）在三个体积相同的密闭容器A,B,C中加入相同物质的量的CO和H2O在不同温度下发生反应③，经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如下图：

① A、B两点的速率大小v(A)___v(B)（填“大于”、“小于”、“等于”、“无法判断”）

② 请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因________________________。

（3）一定量的CO2和H2在一密闭容器中发生反应①，下左图是容器内CO2的百分含量随着外界条件改变的变化曲线图，请补充完整。（t1时刻升温；t2时刻加催化剂）______

Ⅱ.SO2的尾气处理通常用电化学处理法

（4）①如上右图所示，Pt(Ⅱ)电极的反应式为__________________；

②当电路中转移0.02mole－时(较浓H2SO4尚未排出)，交换膜左侧溶液中约增加_____mol离子。

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