题目内容
【题目】(1)T1K时，将1mol二甲醚引入一个抽空的150L恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g)CH4(g)＋H2(g)＋CO(g)。
反应时间t/min | 0 | 6.5 | 13.0 | 26.5 | 52.6 | ∞ |
气体总压p总/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 103.8 | 125.0 |
①由此计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为______，该温度下平衡常数Kc＝______。(填数值)
②若升高温度，CH3OCH3的浓度增大，则该反应为______反应(填“放热”或“吸热”)，在恒温恒容下，若要缩短上述反应达到平衡的时间，可采取的措施有______、______。
(2)在T2K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g)CH3CHO(g)。反应速率v＝v正v逆＝k正p(CO)p(CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，p为气体的分压(气体分压p＝气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，当CO转化率为20%时，
＝______。
(3)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2得到溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如图所示：
①在阳极区发生的反应包括(电极反应)______和H++
=CO2↑+H2O。
②用离子方程式表示
在阴极区再生的过程：______。
【答案】75% 7.5×10-5 放热 加入催化剂 增大反应物浓度 
=
= 4.5×10-5×104×
=
2H2O–4e-=4H++O2↑ 
+OH-=H2O+
【解析】
(1)①结合三段式计算t=∞时各物质的浓度，利用二甲醚的分解率公式和平衡常数k表达式计算；
②若升高温度，CH3OCH3的浓度增大，说明平衡逆向进行，逆反应为吸热反应；
(2)先通过反应达到平衡时v正=v逆推导出平衡常数kp=
，再利用三段式计算平衡气体分压p(CO)、p(CH4)、p(CH3CHO)计算v正、v逆的比；
(3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化；②在阴极区水得到电子生成氢气和OH-，在阴极区再生。
(1)①平衡时反应的三段式
恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，即(1+2x)：1=125.0kPa：50kPa，x=0.75mol，反应达平衡时，二甲醚的分解率=
×100=75%，c(CH3OCH3)=
=
mol·L－1，c(CH4)=c(H2)=c(CO)=
=
mol·L－1，平衡常数Kc=
=
=7.5×10-5；故答案为：75%；7.5×10-5；
②若升高温度，CH3OCH3的浓度增大，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，在恒温恒容下，若要缩短上述反应达到平衡的时间，可采取的措施有加入催化剂、增大反应物浓度。故答案为：放热；加入催化剂；增大反应物浓度；
(2)在T2K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g)CH3CHO(g)。反应速率v＝v正v逆＝k正p(CO)p(CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，p为气体的分压(气体分压p＝气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，当CO转化率为20%时， 反应的三段式为
所以p(CH4)=p(CO)=
×1.0×104kPa=
×104kPa，p(CH3CHO)=
×1.0×104kPa=
×104kPa，== 4.5×10-5×104×=。故答案为：== 4.5×10-5×104×==0.8；
(3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化，2H2O–4e-=4H++O2↑，生成的氢离子与碳酸氢根反应生成二氧化碳和水，H++=CO2↑+H2O。故答案为：2H2O–4e-=4H++O2↑；
②在阴极区水得到电子生成氢气和OH-，在阴极区再生的过程：+OH-=H2O+。故答案为：+OH-=H2O+。
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