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【题目】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:

1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g);ΔH=-246.4 kJ·mol1 它可以分为两步,反应分别如下:

4H2(g)2CO(g)===CH3OCH3(g)H2O(g), ΔH1=-205.1 kJ·mol1

CO(g)H2O(g)===CO2(g)H2(g);ΔH2________

2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是________(填字母代号)

A.降低温度        B.加入催化剂

C.缩小容器体积   D.增加H2的浓度

E.增加CO的浓度

3)在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H23 mol CO1 mol CH3OCH31 mol CO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。

问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v()______(填“>”、“<”或“=”)v()

②平衡时n(CH3OCH3)________,平衡时CO的转化率=________

【答案】-41.3KJ/mol CD > 1.75 75%

【解析】

根据题意可知,本题考查焓变的计算、转化率大小和计算及反应速率的大小比较,运用盖斯定律,勒夏特列原理分析。

(1)③3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-246.4 kJ·mol-1;①4H2(g)+2CO(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-205.1 kJ·mol-1;②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH2;由盖斯定律:①+②=③可得:ΔH=ΔH1+ΔH2=-205.1kJ·mol-1+ΔH2=-246.4 kJ·mol-1,解得ΔH2=-41.3 kJ·mol-1

故答案为:-41.3 kJ·mol-1

(2)A.正反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,但反应速率减小,故A错误;

B.加入催化剂,反应速率增大,不影响平衡移动,CO的转化率不变,故B错误;

C.正反应为气体体积减小的反应,缩小容器体积,压强增大,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故C正确;

D.增加H2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,故D正确;

E.增加CO的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,但CO的转化率减小,故E错误;

故答案为:CD;

(3)①同温同压下,气体密度之比等于平均相对分子质量之比,平衡时混合气体密度增大,说明混合气体物质的量减小,反应正向进行建立平衡,故v(正)>v(逆);

故答案为:>;

②平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍,则平衡时混合气体物质的量为(3mol+3mol+1mol+1mol=5mol,则:

故平衡时n(CH3OCH3)=1.75mol,平衡时CO的转化率为为

故答案为:1.75mol;75%。

练习册系列答案
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序号

A溶液

B溶液

溶液

溶液

溶液

溶液

溶液

溶液和少量

该反应的离子方程式为 ______

实验开始前需要检查气密性.分液漏斗中A溶液应该 ______ 加入一次性逐滴滴加

完成该实验还需要 ______ 填仪器名称,实验结束后读数前需要移动量气管,使两个量气管的液面相平.

乙组:通过测定溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率为了探究浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验

实验编号

1

2

3

4

10

5

0

X

5

10

10

5

5

5

10

10

时间

40

20

10

---

______ 4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是 ______

号反应中,的反应速率为 ______

在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:

时间

0

5

10

15

20

25

30

温度℃

25

26

26

26

27

27

结合实验目的与表中数据,你得出的结论是 ______

从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是 ______ 的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是 ______ 填字母

A 硫酸钾二氧化锰硫酸锰。

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