Question

【题目】二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点，沸点，与石油液化气相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。制备原理如下：

(I)由天然气催化制备二甲醚：①；

(II)由合成气制备二甲醚：

②；

③。

回答下列问题：

(1)若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是和；液态水变为气态水要吸收的热量。则________。

(2)反应③的化学平衡常数表达式为________。制备原理Ⅰ中，在恒温、恒容的密闭容器中合成，将气体按混合，图中能正确反映反应①中的平衡体积分数随温度变化的曲线是________。下列能表明反应①达到化学平衡状态的是________填字母。

A.混合气体的密度不变

B.反应容器中二甲醚的百分含量不变

C.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比

D.混合气体的压强不变

(3)有人模拟制备原理Ⅱ，在500K时的2L的密闭容器中充入2molCO和，此时体系总压强是。8min达到平衡，平衡时CO浓度为，，则CO的转化率为________，用平衡分压表示可逆反应③的平衡常数________分压总压物质的量分数。

(4)在500K时的2L的密闭容器中充入，发生反应③，容器的总压强为4000kPa，反应5min后达到平衡，，用单位时间甲醇的分压变化表示该反应的反应速率为________。

Answer 1

【答案】 b BD 。

【解析】

（1）甲烷燃烧的热化学方程式为： ；

二甲醚燃烧的热化学方程式为： ；

；

根据盖斯定律，得到 ；

故答案为：；

（2）反应的化学平衡常数表达式为；反应是放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，甲烷体积分数增大，能正确反映反应中的体积分数随温度变化的曲线是b；

A．气体总质量和容器体积不变，混合气体的密度一直不变，不能表明达到平衡，故A错误；

B．反应容器中二甲醚的百分含量不变，表明达到平衡，故B正确；

C．没有说明是正反应还是逆反应速率，不能表明达到平衡，故C错误；

D．反应前后气体体积改变，混合气体的压强不变，表明达到平衡，故D正确；

故答案为：；b；BD；

（3）

CO的转化率：；

反应后气体总物质的量为，则p(CH3OCH3)=p平衡，p(H2O)=p平衡，p(CH3OH)=p平衡，；

故答案为：80%；；

（4）反应前后气体物质的量不变，所以的平衡分压为，，故填：。