题目内容
【题目】二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1 K3
回答下列问题：
（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝____kJ·mol-1；该反应的平衡常数K=____（用K1、K2、K3表示）
（2）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有____。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是____。
A．△H <0
B．P1>P2>P3:
C．若在P3和316℃时，起始时n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
（4）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____时最有利于二甲醚的合成。
（5）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为_____。
【答案】-246.1 K12·K2·K3 AC AB 2.0(2-3之间即可) CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
【解析】
(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；依据化学平衡常数概念，结合反应化学方程式书写平衡常数，结合平衡常数表达式计算得到平衡常数关系；
(2)提高CH3OCH3产率，则平衡正向移动，根据影响平衡的因素分析；
(4)A．根据温度对CO的转化率的影响分析；
B．该反应正方向为体积减小的方向，根据压强对CO转化率的影响分析；
C．若在P3和316℃时，起始时
=3，则增大了氢气的量；
(5)根据图中生成二甲醚的最大值分析；
(6)酸性条件下，二甲醚失电子生成二氧化碳。
(1)已知①CO(g)+2H2(g)
CH3OH( g)△H1=-90.7kJmol-1，K1=
；②2CH30H(g)CH30CH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJmol-1，K2=
；③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJmol-1，K3=
；根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJmol-1；平衡常数K=
= K12·K2·K3；
(2)A．增大反应物的浓度平衡正移，所以使用过量的CO，能提高CH3OCH3产率，故A正确；
B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆移，则CH3OCH3产率会降低，故B错误；
C．该反应正方向为体积减小的方向，所以增大压强平衡正移，能提高CH3OCH3产率，故C正确；
故答案为AC；
(4)A．由图可知随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故△H＜0，故A正确；
B．该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1＞P2＞P3，故B正确；
C．若在P3和316℃时，起始时=3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50%，故C错误；
故答案为AB；
(5)由图可知当催化剂中
约为2时，CO的转化率最大，生成二甲醚的最多；
(6)酸性条件下，二甲醚在负极失电子生成二氧化碳，其电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。
【题目】已知反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)的平衡常数如下表。按照相同的物质的量投料，
测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列大小比较正确的是
平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |
K | 2.50 | 0.34 | 0.15 |
A.平横常数：K(a)＞K(c)，K(b)=K(d)
B.正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)=v(d)
C.达到平衡所需时间：t(a)=t(c)，t(b)＞t(d)
D.平均相对分子质量：M(a)=M(c)，M(b)＞M(d)