Question

【题目】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取甲醚的原理如下：

I.

II.

（1）则的△H= ________（用△H1、△H2表示）

（2）300℃和500℃时，反应I的平衡常数分别为K1、K2，且K1＞K2，则其正反应为______反应（填”吸热”’或”放热”）。

（3）在恒容密闭容器中发生反应I:

①如图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是____（填“a”或“b”）。

②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____（填标号）。

A.容器中气体的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化

C．混合气体的平均相对分子质量不再变化 D．v正(H2)=2v正(CH3OH)

（4）500K时，在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2，4min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)，则：

① 0～4min，反应I的v(H2)=________，反应I的平衡常数K=________。

②反应II中CH3OH的转化率α=_________。

Answer 1

【答案】2△H1＋△H2 放热 a AC 0.8mol/(L·min) 1.25(mol/L)-2 80%

【解析】

（1）目标方程式可由I式×2+II式得到，根据盖斯定律，该反应的△H=2△H1＋△H2；

（2）升高温度平衡常数减小，正反应为放热反应；

（3）①正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，甲醇的体积分数减小，因此能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是a；

②A. 正反应气体体积减小，容器中气体的压强不再变化，说明反应达到平衡，A正确；

B. 密度是混合气体的质量和容器容积的比值，根据质量守恒定律，该反应气体的质量不会变化，且容器体积也不会变化，则密度不是变量，因此不能说明，B错误；

C. 混合气体的平均相对分子质量是混合气体总质量与其总物质的量的比值，质量比变，但是物质的量会发生变化，故该物理量为变量，不变时可以说明反应达到平衡，C正确；

D. v正(H2)=2v正(CH3OH)表示的均为正反应的方向，不能说明反应达到平衡，D错误；

故答案选AC；

（4）①4min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，则消耗CO3.2mol，因此消耗氢气6.4mol，消耗氢气的浓度为3.2mol/L，0-4min，反应I的v(H2)=；剩余CO的浓度为0.4mol/L，氢气0.8mol/L，最初生成甲醇1.6mol/L，设甲醇分解了x，生成二甲醚0.5x，，解得x=1.28，平衡常数；

②反应II中甲醇的转化率。