Question

二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的清洁、高效能源．
Ⅰ．（1）合成二甲醚反应一：
3H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247KJ/mol
一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

AE

．
A、低温高压        B、加催化剂      C、体积不变充入N₂
D、增加CO浓度    E、分离出二甲醚
（2）合成二甲醚反应二：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．在不同温度下，分别在1L密闭容器中加入不同物质的量的CH₃OH，反应达到平衡，测得各组分的浓度如表：‘

实验组	温度/K	平衡浓度mol/L
		CH3OH	CH3OCH3	H2O
1	403	0.01	0.2	0.2
2	453	0.02	0.3	0.4

该反应是

放热

（填“放热”或“吸热”）反应，原因是

K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，K（403）＞K（453），所以该反应为放热反应

（从平衡常数角度说明）．
Ⅱ．二甲醚燃料电池的工作原理如下图一所示．

（1）该电池正极的电极反应式为

4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O

．
电池在放电过程中，b对应的电极溶液的pH

减小

．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连．X、Y为石墨，a为1L0.1mol/LKCl溶液，写出电解总反应的离子方程式为

2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
（3）室温时，按上述（2）电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加0.2mol/L  醋酸得到图三（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）．
①若图三的B点pH=7，则滴定终点在

AB

区间（填“AB”、“BC”或“CD”）．
②C点溶液中各离子浓度大小关系是

c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）要提高CO的转化率，应使平衡向正反应分析移动；
（2）计算出平衡，比较升高温度时平衡常数的变化，可判断反应热；
Ⅱ、（1）正极发生还原反应，氧气得电子被还原，由氢离子移动方向可知左侧电极为负极，右侧电极为正极；
（2）电解KCl溶液，生成KOH、氢气和氧气；
（3）醋酸为弱酸，恰好中和时溶液呈碱性，pH＞7，C点醋酸过量，溶液呈酸性．

解答：解：Ⅰ、（1）A正反应放热，则降低温度可使平衡向正方向移动，增大压强平衡向正方向移动，故A正确；
B．加入催化剂平衡不移动，故B错误；
C．体积不变充入N₂，平衡不移动，故C错误；
D．增加CO浓度，CO的转化率降低，故D错误；
E．分离出二甲醚，可使平衡向正方向移动，
故答案为：AE；
（2）平衡时K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，说明升高温度平衡常数减小，则反应向逆方向移动，所以正反应应为放热反应，
故答案为：放热；K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，K（403）＞K（453），所以该反应为放热反应；
Ⅱ、（1）正极发生还原反应，氧气得电子被还原，电极反应为4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，由氢离子移动方向可知左侧电极为负极，右侧电极为正极，负极反应为
CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=12H⁺+2CO₂，生成H⁺，pH减小，
故答案为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O；减小；
（2）电解KCl溶液，生成KOH、氢气和氧气，总反应式为2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）①醋酸为弱酸，恰好中和时溶液呈碱性，pH＞7，应为与AB之间，故答案为：AB；
②C点醋酸过量，溶液呈酸性，应有c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查较为综合，涉及化学平衡的移动，原电池与电解池以及离子浓度的大小比较，题目难度中等，注意把握电极方程式的书写以及平衡常数的意义．