Question

【题目】甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455kJ·mol-1。

（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式____；已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ·mol-1、393.5kJ·mol-1；计算反应：4C(s)+6H2(g)+O2(g)=2CH3OCH3(g)的反应热为____。

（2）工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是____

a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变

b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1molH2O生成

c．容器中气体密度不再改变

d．容器中气体压强不再改变

②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将___（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

【答案】CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l) △H＝－1455kJ/mol 338.8 kJ/mol ad 变小

【解析】

(1)依据燃烧热的含义，结合书写方法写出热化学方程式；依据燃烧热写出热化学方程式，结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式和对应焓变；
(2)①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，可由此进行判断。
②根据反应放热，结合温度对平衡的影响作答。

(1)甲醚完全燃烧生成二氧化碳和液态水，因燃烧热为1455kJ/mol，则甲醚燃烧的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l) △H＝－1455kJ/mol；

H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJmol1、393.5kJmol1，由此写出热化学方程式：

①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H1=285.8 kJ/mol；

②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=393.5 kJ/mol；

③CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=1455kJ/mol；

依据盖斯定律计算①×3+②×2③得到反应热化学方程式为：2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)═CH3OCH3(g) △H=169.4 kJ/mol；

则4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g) △H=338.8 kJ/mol；

故答案为：CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l) △H＝－1455kJ/mol；338.8 kJ/mol；

(2)①a.在反应达平衡前，c(H2)与c(H2O)的比值在变小，故当c(H2)与c(H2O)的比值保持不变时，能说明反应达平衡；

b.单位时间内有2mol H2消耗时一定会有1mol H2O生成，故不能作为平衡的标志；

c.该反应的反应物和生成物全是气体，根据质量守恒可知，在反应过程中气体的质量一直不变，而又是恒容的容器，即气体体积不变，故气体密度ρ=m/V一直不变，故密度不变不能作为平衡的标志；

d.此反应是气体的物质的量有改变的反应，即在平衡之前，容器中气体的物质的量和压强在变化，故当压强不变时，说明反应达平衡；

故答案为：ad；

②反应放热，故升高温度，平衡向逆反应方向移动，故CH3OCH3的产率将变小，故答案为：变小。