Question

（2014•浙江模拟）二甲醚是一种重要的清洁燃料，工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．利用水煤气合成二甲醚的热

Answer 1

解题思路：（1）根据外加条件对速率和平衡的影响分析；

（2）根据盖斯定律结合已知方程构建目标方程，再计算△H；根据方程式中气体的计量数的变化判断，熵的变化；根据反应物的总键能-生成物的总键能=△H计算；

（3）①根据平衡常数的含义结合表中数据计算；

②根据

c(C

H

3

OC

H

3

)•c(

H

2

O)

c

2

(C

H

3

OH)

与K的关系判断反应进行的方向，然后判断正、逆反应速率的大小关系；

（4）二甲醚-空气燃料电池中负极上二甲醚失电子生成碳酸根离子．

（1）该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高反应速率和二甲醚的产率，则速率加快而且平衡正移；

A．降低温度，反应速率减小，不符合题意，故A不选；

B．加入催化剂，速率加快，但是平衡不移动，不符合题意，故B不选；

C．缩小容器体积，压强增大，速率加快，平衡正移二甲醚的产率提高，故C选；

D．增加H₂的浓度，速率加快，平衡正移二甲醚的产率提高，故D选；

E．分离出二甲醚，浓度减小，反应速率减小，不符合题意，故E不选；

故答案为：CD；

（2）已知：4H₂（g）+2CO（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁①

CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂△H₂=-42kJ•mol^-1 ②

3H₂（g）+3CO（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-274kJ•mol^-1③

根据盖斯定律可知①+②=③，则①=③-②，所以△H₁=（-274kJ•mol^-1）-（-42kJ•mol^-1）=-232kJ•mol^-1；

由方程4H₂（g）+2CO（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）可知反应后气体的物质的量减少，所以熵减小，即△S＜0；

已知CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂△H₂=-42kJ•mol^-1，反应物的总键能-生成物的总键能=△H，则1072+463×2-2Q-436=-42，所以Q=802KJ；

故答案为：-232；＜；802；

（3）①K=

c(CH3OCH3)•c(H2O)

c2(CH3OH)=

0.8×1

0．42=5；

故答案为：5；

②相同条件下，若改变起始浓度，则

c(CH3OCH3)•c(H2O)

c2(CH3OH)=

1.2×0.6

0．42=4.5＜K，则反应未达到平衡状态，所以反应正向进行，则v_正＞v_逆；

故答案为：＞；

（4）二甲醚-空气燃料电池中负极上二甲醚失电子生成碳酸根离子，反应的电极方程式为：CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O；

故答案为：CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O．

点评：

本题考点： 化学平衡的调控作用；反应热和焓变；化学电源新型电池；化学平衡的计算．

考点点评： 本题考查了影响反应速率和平衡的因素、反应热的计算、平衡常数的计算、电极方程式的书写等，题目侧重于考查学生对所学知识的应用能力，题目综合性较大，难度中等．