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）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1

（ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2

（1）则4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___（用含ΔH1、ΔH2的式子表示）

（2）在恒容密闭容器中发生反应（ⅰ），

（Ⅰ）如图能正确反映平衡体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是__（填“a”或“b”）；

（Ⅱ）下列说法能表明反应（ⅰ）已达平衡状态的是__；

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）

（Ⅲ）300℃下，CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示，测得D点氢气的转化率为40%，x=__。

Answer 1

【答案】2ΔH1+ΔH2 a ac 3

【解析】

（1）已知（ⅰ）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)；（ⅱ）CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，（ⅰ）×2+（ⅱ）即得反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，其ΔH=2ΔH1+ΔH2；

（2）（Ⅰ）反应（i）是化合反应，ΔH＜0，温度升高，平衡逆向移动，甲醇体积分数减小，故选a；

（Ⅱ）a.该反应是反应后体积有变化的反应，根据阿伏伽德罗定律，压强和气体总的物质的量成正比，所以当容器中气体的压强不再变化达到平衡状态；

b.混合气体的总质量不变，容器体积不变，所以混合气的密度一直不变，所以密度不再变化不能判断反应是否平衡；

c.混合气体的总质量不变，但混合气的总的物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不再变化时达到了平衡状态；

d.v正(H2)=2v正(CH3OH)表示的都是正反应速率，无法确定反应是否平衡；

故选ac；

（Ⅲ）设起始投入CO的物质的量为1mol，则H2的物质的量为y mol，平衡时CO的转化率为60%，则反应的CO为0.6mol，根据方程式，同时反应的氢气为1.2mol，氢气的转化率为40%，所以×100%=40%，解得y=3，则x===3。