摘要:7.-246.1 kJ·mol-1,因为这些反应均为放热反应.随着反应的进行.反应器内温度必升高.而温度升高.化学平衡向左移动.同时.温度不断升高.催化剂的活性将降低.均不利于二甲醚的合成.(2分.只写出温度对平衡移动的影响而未指出温度对催化剂活性影响的扣1分) (2)B.D .②CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+(3分.二甲醚写分子式不扣分).③7.2

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(2012?丹东模拟)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能.工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
(1)若要增大反应①中H2的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为
B C
B C

A.加入某物质作催化剂
B.加入一定量CO
C.反应温度降低
D.增大容器体积
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5min内CO的平均反应速率为
0.1mol/(L?min)
0.1mol/(L?min)
;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=
5.4
5.4
mol/L.
(3)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
-246.1 kJ?mol-1
-246.1 kJ?mol-1
;830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K
1.0(填“>”、“<”或“=”).
(4)二甲醚的燃烧热为1455kJ?mol-1,则二甲醚燃烧的热化学方程式为
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455 kJ?mol-1
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455 kJ?mol-1

(5)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示.写出a电极上发生的电极反应式
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
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能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。

(1)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l)+3O2(g)   2CO2(g)+4H2O(g)  △H= -1275.6 kJ·mol—1

② H2O(l)    H2O(g)                     △H=+ 44.0 kJ.mo1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               

(2)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。

①在“图1”中,曲线          (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。

②能判断该反应在“图2”所在条件下是否已达化学平衡状态的依据是         。(双选)

A.容器中压强不变               B.体系的密度不随时间改变

C.v(H2)=2v(CH3OH)            D.CO与H2的物质的量的比不随时间改变

③计算该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K=           。

④请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。

(3)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×106。现将c mol·LCaCl2溶液与2.00×102 mol·L1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,则c的最小值是            (结果保留3位有效数字)。

 

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