将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3...

研究CO2转化成有机物实现碳循环对实现社会的可持续发展具有重要的意义。将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(1)。

(1)已知一定压强下，该反应在温度升高时，CH3OCH3(g)的浓度减小，则反应的焓变△H_____0，熵变△S_______0(分别填“>”、“<”、或“=”)。

(2)相同条件下，在体积为2L的密闭容器内选用不同的催化剂，生成物二甲醚CH3OCH3的量随时间变化如图所示。

①图中0-4min内A的反应速率v(CO2)=________。该温度下平衡常数的表达式为________。

②下列有关说法正确的是______(填字母序号)。

A.反应的活化能大小顺序是：Ea(A)<Ea(B)< Ea(C)

B.升高温度能使反应速率加快，是因为活化分子百分数增大

C.单位时间内消耗CO2与生成H2的数目为3:1时，说明反应已经达到平衡

D.增大压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大

(3)某温度下，在体积可变的密闭容器中，改变起始时各物质的起始投料量，在不同的压强下，平衡时生成物二甲醚CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示：

①P1___P2(填“ >”、“<”或“=”)；判断理由为____________。

②X1=______________。

③P2下，III中CH3OCH3的平衡转化率为_____________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)

+3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为1.0L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1molCO2和0.2molH2，在乙中充入0.2molCO2和0.4molH2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)的　　 △S<0、△H<0

B．表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B

C．体系中c(CH3OCH3)：c(CH3OCH3,状态Ⅱ)<2c(CH3OCH3,状态Ⅲ)

D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)

高三化学选择题困难题查看答案及解析

将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为1.0L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1molCO2和0.2molH2，在乙中充入0.2molCO2和0.4molH2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)的　　 △S<0、△H<0

B．表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B

C．体系中c(CH3OCH3)：c(CH3OCH3,状态Ⅱ)<2c(CH3OCH3,状态Ⅲ)

D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)

高三化学选择题困难题查看答案及解析

将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)

+3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为1.0L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1molCO2和0.2molH2，在乙中充入0.2molCO2和0.4molH2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)的　　 △S<0、△H<0

B．表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B

C．体系中c(CH3OCH3)：c(CH3OCH3,状态Ⅱ)<2c(CH3OCH3,状态Ⅲ)

D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)

高三化学选择题困难题查看答案及解析

（17分）降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2，是科学家研究的重要课题。

（1）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H=-122．4kJ·mol－1

①某温度下，将2．0molCO2（g）和6．0molH2（g）充入体积可变的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3（g）的物质的量分数变化如下表所示。

则Pl　　　　 P3（填“>”“<”或“=”，下同）。若T1、Pl，T3、P3时平衡常数分别为K1、K3，

则K1　　　　 K3。T1、Pl时H2的平衡转化率为　　　　　　 。

②一定条件下，t上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件，引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____　　　　 。

A．反应物的浓度降低　　　　　 B．容器内压强增大

C．正反应速率大于逆反应速率　　 D．化学平衡常数K增大　　

（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，　　　　　 （填“增大”“不变”或“减小”）。用碳酸钾溶液吸收空气中CO2，当溶渡呈中性时，下列关系或说法正确的是　　　　　　 。

A．c（K+）=2c（CO）+c（HCO）+c（H2CO3）

b．c（HCO）c（CO）

c．降低温度，c（H+）·c（OH－）不变

（3）向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液，立即产生气体，溶液颜色加深，用激光笔照射能产生丁达尔效应，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

在一定条件下，将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g+3H2(g) △H

已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H2=-23.5kJ.mol-l

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H2=-41.2kJ.mol-l

(1)△H_____ kJ.mol-l

(2)某温度下，在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①，将1molCO和2molH2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下:

则达到平衡时CO的转化率为_________。

(3)已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时，CO2的转化率如右图所示。从图中可得出三条主要规律:

①增大投料比，CO2的转化率增大；②_____________；③_______________。

(4)反应③的v-t图像如图1所示，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v-t图像如图2所示。

下列说法正确的是________。

①a1>a2 ②a1<a2 ③b1>b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2　 ⑥t1=t2 ⑦ t1<t2 ⑧两图中阴影部分面积相等⑨右图阴影部分面积更大　 ⑩左图阴影部分面积更大

A. ①③⑦⑧　　 B. ①③⑤⑧　　 C. ②④⑦⑨ D. ①③⑦⑩

(5)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚，首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H):CH3OH +H2SO4→CH3OSO3H+H2O；生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚，第二步的反应方程式为:____________。与CO2和H2反应制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是______________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

将CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为1.0 L的恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1 mol CO2和0.18 mol H2，在乙中充入0.2 mol CO2和0.36 mol H2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.曲线X表示的是容器甲中CO2的平衡转化率随温度的变化

B.体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ)＜2P总(状态Ⅲ)

C.将状态Ⅰ对应的容器升温到T2K，可变成状态Ⅱ

D.T2 K时，向空的容器甲中充入CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)和H2O(g)各1mol，反应将向正方向进行

高三化学多选题困难题查看答案及解析

二甲醚作为燃料电池的原料，可通过以下途径制取：

I．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　　　　　　　 ΔH

II．2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 　　 ΔH

（1）已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　　　 　　 ΔH1=－41.0kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)　　 　　 ΔH2=－49.0kJ·mol－1

③CH3OCH3(g)+ H2O(g)2CH3OH(g)　　 　　 ΔH3=+23.5kJ·mol－1

则反应I的ΔH=_______kJ·mol－1

（2）在10L恒容密闭容器中，均充入4molCO2和7molH2，分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂，通过反应II制二甲醚，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图1所示。

①根据图1，下列说法不正确的是________。

A．反应II的ΔH＜0，ΔS＞0

B．600K时，H2的速率：v(b)正＞v(a)逆

C．分别用Ir、Ce作催化剂时，Ce使反应II的活化能降低更多

D．从状态d到e，α(CO2)减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动

②状态e(900K)时，α(CO2)=50%，则此时的平衡常数K=______（保留3位有效数字）。

（3）写出二甲醚碱性（电解质溶液为KOH溶液）燃料电池的负极电极反应式____________________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

二甲醚作为燃料电池的原料，可通过以下途径制取：

I．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 ΔH

II．2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　 ΔH

（1）已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 ΔH1=－41.0kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)　 ΔH2=－49.0kJ·mol－1

③CH3OCH3(g)+ H2O(g)2CH3OH(g)　 ΔH3=+23.5kJ·mol－1

则反应I的ΔH=_______kJ·mol－1

（2）在恒容密闭容器里按体积比为1：2充入一氧化碳和氢气发生反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。

A．新平衡后c(CH3OCH3)增大

B．正反应速率先增大后减小

C．反应物的体积百分含量减小

D．化学平衡常数K值增大

（3）在10L恒容密闭容器中，均充入4molCO2和7molH2，分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂，通过反应II：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)制二甲醚，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图所示。

①根据图1，下列说法不正确的是________。

A．反应II的ΔH＜0，ΔS＞0

B．600K时，H2的速率：v(b)正＞v(a)逆

C．分别用Ir、Ce作催化剂时，Ce使反应II的活化能降低更多

D．从状态d到e，α(CO2)减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动

②状态e(900K)时，α(CO2)=50%，则此时的平衡常数K=______（保留3位有效数字）。

（4）写出二甲醚碱性（电解质溶液为KOH溶液）燃料电池的负极电极反应式__________。该电池工作时，溶液中的OH-向______极移动，该电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小。

（5）己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量．关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是________。

A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同

B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同

C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

降低大气中C02的含量及有效地开发利用CO2，已引起了全世界的普遍重视。

（1）CO2加氢合成DME（二甲醚）是解决能源危机的研究方向之一。

①2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H= -122.4kJ·mol-1

某温度下，将2.0molCO2（g）和6.0molH2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时、改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3（g）的物质分数变化情况如图所示，则p1______p2（填“＞”“＜”或“=”，下同）。若T1、P1，T3、P3时平衡常数分别为K1、K3，则K1______K3，T1、P1时H2的平衡转化率为____________。

②在恒容密闭容器里按体积比为1：3充入二氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______（填序号）。

A. 反应物的浓度增大　　　　　　　　　　 　　 B. 混合气体的密度减小

C. 正反应速率小于逆反应速率　　　　　 　　 D. 氢气的转化率减小

（2）将一定量的CO2气体通入氢氧化钠的溶液中，向所得溶液中边滴加稀盐酸边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。请回答：通入1mol HCl时，溶液中所含溶质的化学式_____________，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系式为___________________。

（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为mol·L-1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________mol·L-1.

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析