Question

【题目】工业上可利用煤的气化产物（CO和H2）合成二甲醚（CH3OCH3）同时生成二氧化碳，其三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH （g）△H=﹣90.8kJmol﹣1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJmol﹣1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJmol﹣1
（1）总合成反应的热化学方程式为 ．
（2）一定条件下的密闭容器中，上述总反应达到平衡时，要提高CO的转化率，可以采取的措施是（填字母代号）．
A.高温高压
B.加入催化剂
C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度
E.分离出二甲醚
（3）已知反应②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）在某温度下的平衡常数K=400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如表格：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c/molL﹣1	0.44	0.60	0.60

此时，v（正）v（逆） 填“＞”、“＜”或“=”）；达到平衡后，CH3OCH3的物质的量浓度是 ．

Answer 1

【答案】
（1）3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ?mol
（2）CD
（3）＞；0.80mol/L
【解析】解：（1）①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=﹣90.8kJmol﹣1②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJmol﹣1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJmol﹣1
由盖斯定律可知，通过①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=﹣90.8kJmol﹣1×2﹣23.5kJmol﹣1﹣41.3kJmol﹣1=﹣246.4kJmol﹣1；
所以答案是：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJmol；（2）A．升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率减小，故A错误；　
B．催化剂不影响平衡移动，但不能提高CO的转化率，故B错误；　
C．减少CO2的浓度，平衡正向移动，CO的转化率提高，故C正确；
D．增加CO的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率减小，故D错误；
e．分离出二甲醚，平衡向正反应反应移动，但反应速率减慢，故e错误；
故选CE；
此时的Qc= = =1.86＜K=400，故未达到平衡，反应向正向进行，v（正）＞v（逆）；
将上表中的浓度可知，CH3OH的起始浓度为0.44+0.6×2=1.64，设CH3OCH3的浓度增大了x，则有

	2CH3OH（g）		CH3OCH3（g）+	H2O（g）
起始（mol/L）	1.64		0	0
转化（mol/L）	2x		x	x
平衡（mol/L）	1.64﹣2x		x	x

K═ = =400，解得x=0.80mol/L，
所以答案是：＞；0.80mol/L．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．