[题目]二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料 .由合成气制备二甲醚的主要原理如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1 K1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1 K2③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1 K3回� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1 K1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1 K2

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1 K3

回答下列问题：

（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝____kJ·mol-1；该反应的平衡常数K=____（用K1、K2、K3表示）

（2）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有____。

A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强

（3）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是____。

A．△H <0

B．P1>P2>P3:

C．若在P3和316℃时，起始时n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％

（4）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____时最有利于二甲醚的合成。

（5）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为_____。

【答案】-246.1 K12·K2·K3 AC AB 2.0(2-3之间即可) CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+

【解析】

(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；依据化学平衡常数概念，结合反应化学方程式书写平衡常数，结合平衡常数表达式计算得到平衡常数关系；

(2)提高CH3OCH3产率，则平衡正向移动，根据影响平衡的因素分析；

(4)A．根据温度对CO的转化率的影响分析；

B．该反应正方向为体积减小的方向，根据压强对CO转化率的影响分析；

C．若在P3和316℃时，起始时=3，则增大了氢气的量；

(5)根据图中生成二甲醚的最大值分析；

(6)酸性条件下，二甲醚失电子生成二氧化碳。

(1)已知①CO(g)+2H2(g)CH3OH( g)△H1=-90.7kJmol-1，K1=；②2CH30H(g)CH30CH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJmol-1，K2=；③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJmol-1，K3=；根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJmol-1；平衡常数K== K12·K2·K3；

(2)A．增大反应物的浓度平衡正移，所以使用过量的CO，能提高CH3OCH3产率，故A正确；

B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆移，则CH3OCH3产率会降低，故B错误；
C．该反应正方向为体积减小的方向，所以增大压强平衡正移，能提高CH3OCH3产率，故C正确；

故答案为AC；

(4)A．由图可知随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故△H＜0，故A正确；

B．该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1＞P2＞P3，故B正确；

C．若在P3和316℃时，起始时=3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50%，故C错误；

故答案为AB；

(5)由图可知当催化剂中约为2时，CO的转化率最大，生成二甲醚的最多；

(6)酸性条件下，二甲醚在负极失电子生成二氧化碳，其电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>