以CO和H2为原料生产二甲醚(CH3OCH3)主要发生以下三个反应（1）该工艺的总反应为3...

以CO和H2为原料生产二甲醚(CH3OCH3)主要发生以下三个反应

（1）该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H

该反应△H=_______________,化学平衡常数K=__________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。

（2）某温度下,将8.0molH2和4 molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),5分钟后反应达平衡,测得二甲醚的体积分数为1/6,则用CH3OCH3的浓度变化表示该反应的速率为__________mol·L—1min—1,CO的转化率为_________。

（3）下列措施中,既能加快反应速率又能提高CH3OCH3产率的有___________。

A.分离出二甲醚　　　　 B.升高温度　　　　 C.改用高效催化剂　　 D.增大压强

（4）该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率原因是_________________________。

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二甲醚（CH3OCH3）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。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应：

① CO（g） + 2H2（g） CH3OH（g）　　 △H1＝－Q1 kJ·mol－1 　

② 2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2＝－Q2 kJ·mol－1 　　　

③ CO（g）+ H2O（g） CO2（g） + H2（g） △H3＝－Q3 kJ·mol－1 　　　

回答下列问题：

（1）新工艺的总反应3H2（g）+ 3CO（g）CH3OCH3（g）+ CO2（g）的热化学方程式为_________。

（2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。

① 由表中数据判断ΔH　　　　 0 (填“ ＞”、“=”或“＜”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是

A.体系的压强不变　　　　　　　

B.密度不变　　　　

C.混合气体的相对分子质量不变　　　　

D.c(CO)=c(CH3OH)

② 某温度下，将 2mol CO和 6mol H2 充入2L的密闭容器中，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K=　　　　　　　 。

（3）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题：

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为　　　　 　　 　　　　 。

②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

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二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：

（1）该工艺的总反应为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)  ΔH

该反应ΔH＝__________________，化学平衡常数K＝____________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。

（2）某温度下，将8.0molH2和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中，发生反应：4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)，10 分钟后反应达平衡，测得二甲醚的体积分数为25%，则CO的转化率为________。

（3）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有________。

A．分离出二甲醚          B．升高温度   　　　　　 C．改用高效催化剂             D．增大压强

（4）该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_______________________________。

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二甲醚（CH3OCH3）是一种应用前景广阔的清洁燃科，以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：

回答下列问题：

工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是___。

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二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料，以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：

回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由上述数据计算ΔH1＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）该工艺的总反应为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　 ΔH

该反应ΔH＝　　　　　　　　　　　　 ，化学平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　 (用含K1、K2、K3的代数式表示)。

（3）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有________。

A．分离出二甲醚　　　　　　　　　　 B．升高温度　　　

C．改用高效催化剂　　　　　　　　 D．增大压强

（4）工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_______________________________。

（5）以＝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)　 ΔH，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是____。

A．该反应的ΔH>0

B．若在p2和316℃时反应达到平衡，则CO的转化率小于50%

C．若在p3和316℃时反应达到平衡，H2的转化率等于50%

D．若在p3和316℃时，起始时＝3，则达平衡时CO的转化率大于50%

E．若在p1和200℃时，反应达平衡后保持温度和压强不变，再充入2 mol H2和1 mol CO，则平衡时二甲醚的体积分数增大

（6）某温度下，将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2 L的密闭容器中，发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%，则该温度下反应的平衡常数K=　　　　　　　　　 。

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开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1=-99kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　 △H2=-23.5kJ·mol-1

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 △H3=-41.2kJ·mol-1

（1）催化反应室中的总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，计算△H=___。反应原料来自煤的气化。已知该反应的平衡常数表达式为K=，每生成1molH2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___。

（2）在该条件下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)=0.6mol·L-1，c(H2)=1.4mol·L-1，8min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8min内H2的平均反应速率为___。

（3）在t℃时，反应②的平衡常数为400，此温度下，在1L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：

此时刻v正___v逆（填“＞”“＜”或“＝”），平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。

（4）在（1）小题中催化反应室的总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图所示，图中X代表___（填“温度”或“压强”），且L1___L2（填“＞”“＜”或“＝”）

（5）在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着起始投料比的改变，二甲醚和甲醇的产率（产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率）呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因：__。

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二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2，具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题：

(1) CH3OCH3和O2发生反应I：CH3OCH3(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2(g)△H

已知：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1

CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O (g)△H2

H2(g)+O2(g)=H2O (g)△H3

①则反应I的△H=____________________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。

②保持温度和压强不变，分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2，发生反应I。测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当＞0.6时，H2的体积百分含量快速降低，其主要原因是____(填标号)。

A．过量的O2起稀释作用

B．过量的O2与H2发生副反应生成H2O

C．＞0.6平衡向逆反应方向移动

(2)T℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应II：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)，测得容器内初始压强为41.6 kPa，反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。

①t=400 s时，CH3OCH3的转化率为________(保留2位有效数字)；反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，k=_________s-1；400 s时v(CH3OCH3)=_________kPa∙s-1。

②达到平衡时，测得体系的总压强P总= 121.6 kPa，则该反应的平衡常数Kp=________________kPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③该温度下，要缩短达到平衡所需的时间，除改进催化剂外，还可采取的措施是________。

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（14分）二甲醚（CH₃OCH。）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

（1）催化反应室B中CO与H₂合成二甲醚的化学方程式为________.

（2）催化反应室A中发生的反应为：

CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……（I）、CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：

CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）……（Ⅲ）、CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）……（Ⅳ）

①已知：原子利用率=×100％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为________。

②反应（Ⅳ）的△S ________0（填“>”、“=”或“<”）。

③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H₂在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H________0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K= ________（用含字母的代数式表示）。

（3）我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

该燃料电池负极的电极反应式为：

CH₃OCH₃一12e^一+16OH^一=2CO^2-₃+11H₂O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：

①将含SO₂的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；

②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；

③将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收。

用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

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二甲醚(CH3OCH3)——空气燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时，下列说法不正确的是

A. b极反应式：O2+H2O+4e-==4OH-

B. a极反应式：CH3OCH3+3H2O-12e-==2CO2↑+12H+

C. b极区溶液的pH变大

D. 每消耗1mol CH3OCH3，有12mol H+向右侧移动

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