某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚(CH3OCH3)等清洁燃料。由天然气获...

（7分）合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：

①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₁=+206．1kJ/mol

②CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=+247．3kJ/mol

③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃

请回答下列问题：

（1）在一恒容密闭容器中进行反应①，测得CH₄的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，（H₂）=________；10min时，改变的外界条件可能是________．

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH₄和CO₂，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH₄的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH₄的转化率随时间变化的图象

（3）反应③中△H₃=________．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1．0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________（填代号）．

a．v（正）＞v（逆）      b．v（正）＜v（逆）

c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．

高二化学填空题困难题查看答案及解析

3

高二化学解答题中等难度题查看答案及解析

合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：

①CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）　　　　　　 ΔH1＝206.1 kJ·mol－1

②CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）　　　　　　 ΔH2＝247.3 kJ·mol－1

③CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　　　　　　 ΔH3

请回答下列问题：

（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内，v（H2）＝　 　　　　 ；10 min时，改变的外界条件可能是 　 　　　　　　　　　 。

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。

①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是　　 　　 。

a．生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍

b．容器内压强保持不变

c．容器内气体的密度保持不变

d．容器内各气体的浓度保持不变

②甲乙两容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是　　 　　 。

a．化学反应速率：v （甲）＞v （乙）　　

b．甲烷的转化率：α（甲）＜α（乙）

c．压强：P（甲）= P （乙）

（3）反应③中ΔH3＝　　 　 kJ·mol－1。800 ℃时，反应③的化学平衡常数K＝1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系是　　 　 （填代号）。

a．v（正）＞v（逆） b．v（正）＜v（逆） c．v（正）＝v（逆）　 d．无法判断

高二化学填空题困难题查看答案及解析

某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚(CH3OCH3)等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有：

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　 ΔH1＝+206.1 kJ·mol-1

②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　 ΔH2＝+247.3 kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3

请回答下列问题：

（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示，则在10 min时，改变的外界条件可能是__________________________。

（2）反应③中ΔH3＝_____________。800 ℃时，反应③的平衡常数K＝1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是_________(填代号)。

a．v正>v逆　　　　　　　　　　　　　　　　　　 b．v正<逆　　　　　　　　 c．v正＝v逆　　　　　　　　　　　　　　　　　 d．无法判断

（3）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。___________

（4）某合成气的主要成分中的一氧化碳，在一定条件下也可用NaOH溶液与CO反应生成甲酸钠(HCOONa)，进一步反应生成甲酸来消除CO污染。常温下将a mol的CO通入2 L b mol·L-1NaOH溶液中，恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液(假设溶液体积不变)，测得溶液中c(Na+)=c(HCOO-)，则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数Ka=_________(用含a和b的代数式表示)。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

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

水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得.是重要的化工原料，可用于合成甲醇和甲醚等有机化合物，已知：

(1)△H1= ______(用△H2、△H3、△H4）。

(2)反应②的存在，可大大提高CH30CH3的产率，原因是:　　 ________。

C0(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合，一定条件下在1L固定容积内发生反应①，下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中，甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题：

①C、D两点平衡常数KC _____KD(填>、<、= )。

②在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是 _______。

a. 正反应速率加快，逆反应速率也加快

b.甲醇的物质的量增加

c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

(4)温度为T时，向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H20(g),发生反应②，相关数据如下：

①甲容器中，反应在t1min内的平均速率v(H2)= ____mol/(L•min)。

②乙容器中，a=_____mol。

③解释降低温度使C02平衡浓度增大的原因___________。

高二化学简答题中等难度题查看答案及解析

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

（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)　 ΔH = -49.0kJ·mol-1,

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

则CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）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表所示：

①写出该反应的平衡常数表达式：K=　　　　　　　　　　 。

②比较该时刻正、逆反应速率的大小：v（正）　　　 v（逆）（填“>”、“<”或“=”）

③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）=　　　　　　　　 。

（3）工业上合成甲醇的反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH =-90.8kJ·mol-1，若在温度相同、容积均为2L的3个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时如下：

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

②下列说法正确的是　　　　　　 。

A. c1= c2　　　　 B. Q1= Q2　　　 C. K1= K2　　　　 D. α2+α3 < 100%

③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图：

各阶段的平衡常数如下表所示：

K4、K5、K6、K7之间的关系为　　　　　　 （填“>”、“<”或“=”）。反应物的转化率最大的一段时间是　　　　　　 。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

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。工业上可利用煤与水蒸气反应得到煤的气化产物（水煤气），再合成二甲醚。

请回答下列问题：

（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：_______________________________________。

（2）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＝_____________。

（3）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，在密闭恒容容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分浓度如下：

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下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________

A．体系压强保持不变　　　　　　　　　　　　

B．混合气体的密度保持不变

C．CH3OH与H2O的浓度之比为1∶2　

D．单位时间内，消耗2mol CH3OH的同时消耗1molH2O

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

（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。

请回答下列问题：

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。

⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________________________________。

⑶ 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＝ ___________；

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。

a．高温高压          b．加入催化剂        c．减少CO₂的浓度

d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚

⑷ 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) ＝ __________。

高二化学填空题简单题查看答案及解析

（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。请回答下列问题：

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。

⑵ 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 K₁

② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol^－1 K₂

③ CO(g) + H₂O(g)CO₂(g) + H₂(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol^－1 K₃

总反应：3H₂(g) + 3CO(g)CH₃OCH₃(g) +CO₂ (g)的ΔH＝ _____ , K=________（用包含K₁、 K₂、 K₃的式子表示）.一定条件下的等容密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________（填字母代号）。

a．高温高压                 b．加入催化剂         c减少CO₂的浓度

d．增加CO的浓度           e．增加H₂的浓度      f．充入He

（3）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) ＝ __________。

高二化学填空题简单题查看答案及解析