二甲醚是一种重要的化工原料，利用水煤气(CO、H2)合成二甲醚是工业上的常用方法，该方法由...

（15 分）二甲醚是一种重要的化工原料，利用水煤气（CO、H2）合成二甲醚是工业上的常用方法，该方法由以下几步组成：

2H2(g) +CO(g) CH3OH(g) 　　 ΔH= —90.0 kJ· mol-1　　　　　　　　　　　　 ①

2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)　　 ΔH=—24.5 kJ· mol-1　　　　　　　　　　 ②

CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH=—41.1 kJ· mol -1　　　　　　　　 ③

（1）反应①的 ΔS 　　　 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在　　　　 （填“较高”或“较低”）温度下该反应自发进行。

（2）在 250℃的恒容密闭容器中，下列事实可以作为反应③已达平衡的是_______（填选项字母）

A．容器内气体密度保持不变 　　　　　　　　　　

B．CO 与 CO2 的物质的量之比保持不变

C．H2O 与 CO2 的生成速率之比为 1∶1　 　　

D．该反应的平衡常数保持不变

（3）已知一些共价键的键能如下：

运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能　　　　　　 kJ· mol-1。

（4）当合成气中 CO 与 H2 的物质的量之比恒定时，温度、压强对 CO 转化率的影响如图 1 所示。图 1 中 A 点的 v(逆) 　 B 点的 v(正)（填“＞”、“＜”或“＝”），说明理由　　　　　　 。实际工业生产中该合成反应的条件为 500℃、4MPa 请回答采用 500℃的可能原因　　　　　　 。

（5）一定温度下，密闭容器中发生反应③，水蒸气的转化率与 n（H2O）∕n（CO）的关系如图2所示。计算该温度下反应③的平衡常数 K=　　　　　　 。

在图 2 中作出一氧化碳的转化率与 n（H2O）∕n（CO）的曲线。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

二甲醚是一种重要的化工原料，利用水煤气(CO、H2)合成二甲醚是工业上的常用方法，该方法由以下几步组成：

2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)　ΔH＝－90.0 kJ·mol－1①

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　 ΔH＝－24.5 kJ·mol－1②

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 ΔH＝ －41.1 kJ·mol－1③

(1)下列说法正确的是________(填字母)。

A．反应①的ΔS＜0、ΔH＜0，所以能在较低温度下自发进行

B．反应③的H2O与CO的生成速率之比为1∶1时，表示该反应已经达到平衡状态

C．反应②属于加成反应

(2)反应①合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池，请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式：_______________，电池总反应离子方程式：___________________。

(3)当合成气中CO与H2的物质的量之比恒定时，温度、压强对CO转化率影响如图1所示，图1中A点的v(逆)________(填“＞”“＜”或“＝”)B点的v(正)，说明理由_____________________________________。

(4)一定温度下，密闭容器中发生反应③，该反应的平衡常数表达式K＝________________________；水蒸气的转化率与的关系如图2，计算该温度下反应③的平衡常数K＝______。在图2中作出一氧化碳的转化率与的曲线。_________________________

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

CO和H2均是重要的化工原料，CO2的固定和利用对环境保护及能源开发具有重要的意义。

（1）利用水煤气（CO+H2）作为合成气，在同一容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚（CH3OCH3）。

甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1=－90.8kJ·mol－1

水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 △H2=－41.3kJ·mol－1

甲醇脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 △H3=－23.5kJ·mol－1

写出由CO和H2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式____________。

（2）在2L恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2(g)各5mol，发生如下反应：

3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)　 △H＜0，CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示：

①p1、p2、p3中最大的是________。

②若该反应进行50min时达到平衡，此时CO的转化率α=0.6，则50min内H2的反应速率为____mol·L－1·min－1。

（3）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池具有启动快。效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池。其工作原理如图所示。X极附近的酸性______（填“减弱”、“增强”或“不变”），Y电极是_____极，写出X电极上发生的电极反应式__________。若用该二甲醚燃料电池电解饱和食盐水（阳极为石墨电极），当有2.3g燃料被消耗时，阴极产生气体的体积为_____L（标准状况下）

高三化学简答题困难题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

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，其反应为：3H2(g)＋3CO(g)  CH3OCH3(g)＋CO2(g)  ΔH<0

（1）在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡后，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，下同）。

a．降低温度　                   b．加入催化剂

c．缩小容器体积                 d．减少CO2的浓度

（2）若反应在体积恒定的密闭容器中进行，下列能判断反应已达平衡状态的是________

a．3V正(CO2)＝V逆(CO)          b．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

c．气体的密度不再改变            d．混合气体的平均相对分子质量不变

（3）300℃时，在体积为2L的容器中充入4 mol H2、6 mol CO。5min时，反应恰好达平衡，此时H2的转化率为75%。

① 5min时V(CO)=_________mol/(L·min)。该温度下，此反应的平衡常数为：_______

② 保持温度不变，在以上已达反应平衡的容器中，将每种物质同时增加1mol，则此时平衡将_______移动（填“正向”、“逆向”、“不”）

（4）.下图中，甲装置为CH3OCH3、O2、KOH三者构成的燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。

① 写出甲装置中A极的电极反应式___________________________________________

② 写出乙装置中C极的电极反应式___________________________________________

③ 当有23克甲醚参加反应时，D电极的质量变化为______克。

高三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。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（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＝ 　　　　　　　 ；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．压缩体积 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

（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 温度升高，该反应的平衡常数K 　　　　　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)

高三化学填空题困难题查看答案及解析