[题目]甲醇是一种重要的有机化工原料.(1)已知:①C2H4(g)+H2O(g)→C2H5OH(g) ΔH1=-45.5 kJ/mol②2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol③C2H5OH(g)→CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ/mol请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式: .(2)合� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】甲醇是一种重要的有机化工原料。

（1）已知：

①C2H4(g)+H2O(g)→C2H5OH(g) ΔH1=-45.5 kJ/mol

②2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol

③C2H5OH(g)→CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ/mol

请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式：__________。

（2）合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。相同条件下，向容积相同的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1:2的CO和H2的混合气体，改变温度进行实验，测得反应进行到t min时甲醇的体积分数如图甲所示。

①温度升高甲醇的体积分数增大的原因是__________．

②根据图像判断ΔH__________（填“>”、“<”或“=”）0。

（3）为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件，某研究与小组在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol。

容器编号	温度/℃	起始物质的量/mol	平衡物质的量/mol
		CH3OH(g)	CH3OCH3(g)	H2O(g)
Ⅰ	T1	0.20	0.080	0.080
Ⅱ	T1	0.40	A	a
Ⅲ	T2	0.20	0.090	0.090

①T1温度下该反应的平衡常数K=__________；反应温度T1__________T2（填“大于”或“小于”。）

②容器Ⅱ中a=__________。

③下列说法能说明反应达到平衡状态的是__________（填字母）。

A．容器中气体压强不再变化

B．用CH3OH和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1

C．混合气体的密度不变

D．容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E．混合气体中c(CH3OCH3)不变

【答案】 C2H4(g)+2H2O(g)→2CH3OH(g) ΔH=+29.1 kJ/mol a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大 < 4 大于 0.16 E

【解析】（1）依据盖斯定律①-②+③可得C2H4(g)+2H2O(g) 2CH3OH(g)，ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3=+29.1 kJ/mol。故答案为：C2H4(g)+2H2O(g) 2CH3OH(g) ΔH=+29.1kJ/mol。

（2）①a、b点没有达到平衡，c点恰好平衡，d、e为平衡状态。a、c之间的点均不是平衡状态，温度升高，反应速率加快，相同时间内，生成的甲醇更多，甲醇的体积分数更大。

故答案为：a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大；

②c、e之间的点均为平衡状态，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应中温度升高，甲醇的体积分数减小，则平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，△H＜0。

故答案为：＜。

（3）①根据表格数据，列出容器I中反应三段式：

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)

起始物质的量/mol 0.20 0 0

变化物质的量/mol 0.16 0.080 0.080

平衡物质的量/mol 0.04 0.080 0.080

容器体积为1L，则平衡常数K===4；

该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OCH3(g)含量减小。容器I和容器Ⅲ，起始时投入的CH3OH物质的量相同，而平衡时Ⅰ的CH3OCH3(g)含量低，说明容器Ⅰ的反应温度较高，故T1大于T2。

故答案为：4；大于；

②反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)是反应前后气体体积不变的反应，恒温恒容条件下

Ⅰ、Ⅱ属于等效平衡，Ⅱ的起始物质的量是I的2倍，则平衡时Ⅱ生成物量也为Ⅰ的2倍，故a=0.08×2=0.16。

故答案为：0.16；

③当变量不再改变时，反应达到平衡状态。A、该反应为反应前后气体数目不变，即气体总物质的量n是定量，根据pV=nRT可知，恒温恒容时，p、n成正比，所以容器内压强为定量，故压强不再变化不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B、正反应中，CH3OH与CH3OCH3的反应速率之比一直为2:1；逆反应中，CH3OH与CH3OCH3的反应速率之比也一直为2:1，所以CH3OH和CH3OCH3的速率之比为2:1不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C、ρ=m/V，气体的总质量是定量，恒容时体积也是定量，故密度为定量，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D、平衡时CH3OH和CH3OCH3的浓度之比可能为2:1，也可能不是2:1，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；E、c(CH3OCH3)是变量，当c(CH3OCH3)不变，说明反应达到平衡状态，故E正确。

故答案为：E。

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