Question

【題目】二甲醚是一種清潔能源，用水煤氣制取甲醚的原理如下：

（�。�2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1

（ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2

（1）則4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___（用含ΔH1、ΔH2的式子表示）

（2）在恒容密閉容器中發(fā)生反應（ⅰ），

（Ⅰ）如圖能正確反映平衡體系中甲醇體積分數(shù)隨溫度變化情況的曲線是__（填“a”或“b”）；

（Ⅱ）下列說法能表明反應（�。┮堰_平衡狀態(tài)的是__；

a.容器中氣體的壓強不再變化 b.混合氣體的密度不再變化

c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 d.v正（H2）=2v正（CH3OH）

（Ⅲ）300℃下，CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比的變化關系如圖所示，測得D點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%，x=__。

Answer 1

【答案】2ΔH1+ΔH2 a ac 3

【解析】

（1）已知（ⅰ）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)；（ⅱ）CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，（�。�×2+（ⅱ）即得反應4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，其ΔH=2ΔH1+ΔH2；

（2）（Ⅰ）反應（i）是化合反應，ΔH＜0，溫度升高，平衡逆向移動，甲醇體積分數(shù)減小，故選a；

（Ⅱ）a.該反應是反應后體積有變化的反應，根據(jù)阿伏伽德羅定律，壓強和氣體總的物質(zhì)的量成正比，所以當容器中氣體的壓強不再變化達到平衡狀態(tài)；

b.混合氣體的總質(zhì)量不變，容器體積不變，所以混合氣的密度一直不變，所以密度不再變化不能判斷反應是否平衡；

c.混合氣體的總質(zhì)量不變，但混合氣的總的物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時達到了平衡狀態(tài)；

d.v正(H2)=2v正(CH3OH)表示的都是正反應速率，無法確定反應是否平衡；

故選ac；

（Ⅲ）設起始投入CO的物質(zhì)的量為1mol，則H2的物質(zhì)的量為y mol，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則反應的CO為0.6mol，根據(jù)方程式，同時反應的氫氣為1.2mol，氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%，所以×100%=40%，解得y=3，則x===3。