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...

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。

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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：

①2H₂(g)＋CO(g) CH₃OH(g)　ΔH＝－90.8kJ·mol^－1

②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH＝－23.5kJ·mol^－1

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

写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO₂的热化学反应方程式　　　　　 。

(3)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　　　。

a.高温高压  　　　　b.低温低压

c.减少CO₂的浓度  　　d.增加CO的浓度

e.分离出二甲醚 　　　 f.加入催化剂

(4)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：

比较此时正、逆反应速率的大小：v_正　　　v_逆(填“>”、“<”或“＝”)，若上述情况达到平衡，此时c(CH₃OH)＝　　　　　　。

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（共10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。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）、制水煤气的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　。

（2）、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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

　① 2H₂(g)CO(g)CH₃OH(g)90.8 kJ

　② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)23.5 kJ

　③ CO(g)H₂O(g)CO₂(g)H₂(g)41.3 kJ

　总反应：3H₂(g)3CO(g)CH₃OCH₃(g)CO₂(g)Q，其中Q　　　　kJ；

　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．低温高压                b．加入催化剂            c．减少CO₂的浓度     d．增加CO的浓度

（4）、已知某温度下反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：

　比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：(甲醇) 　　(水)（填“＞”、“＜”或“＝”)。

　反应开始时(CH₃OH)________　　　　；

　该时间内的平均反应速率(CH₃OH)　　　　；

　该温度下反应的平衡常数值为　　　　。（精确到0.01）

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（11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：

（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＝___________；

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

（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) ＝__________。

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