Question

【题目】二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，25℃，101kPa时呈气态，它清洁、高效、具有优良的环保性能。92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ。

(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为___。

(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热为__；

(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应，下列能判断反应达到化学平衡状态的是__（选填字母编号）

A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成

C．容器中气体密度不再改变

D．容器中气体压强不再改变

E．反应产生的热量不再变化

②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产量将__（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均摩尔质量将__。

Answer 1

【答案】4.8NA -378.8 kJ/mol ADE 变小 变小

【解析】

92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ，则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①

(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为。

(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；

则热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②

H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③

利用盖斯定律，将②×4+③×6-①×2，即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热；

(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变；

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同；

C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变；

D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡；

E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态。

②温度升高，平衡逆向移动；混合气体的质量不变，物质的量增大。

92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ，则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①

(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为=4.8NA。答案为：4.8NA；

(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；

则热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②

H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③

利用盖斯定律，将②×4+③×6-①×2，即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g) △H= -378.8kJ/mol。答案为：-378.8 kJ/mol；

(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变，反应达平衡状态，A符合题意；

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同，不一定达平衡状态，B不合题意；

C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变，反应不一定达平衡状态，C不合题意；

D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡状态，D符合题意；

E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态，E符合题意；

故选ADE。答案为：ADE；

②温度升高，平衡逆向移动，CH3OCH3的产量将变小；混合气体的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量将变小。答案为：变小；变小。