二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用．工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：　　．

（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：

①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol﹣1

②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJ•mol﹣1

寫(xiě)出水煤氣直接合成二甲醚同時(shí)生成CO2的熱化學(xué)反應(yīng)方程式　．

（3）一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是　　．

a．高溫高壓  　  b．低溫低壓     c．減少CO2的濃度     d．增加CO的濃度

e．分離出二甲醚 　　　　 f．加入催化劑

（4）已知反應(yīng)②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度/（mol•L﹣1）

0.44

0.6

0.6

比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正　　v逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情況達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH3OH）=　　．


考點(diǎn)：

煤的干餾和綜合利用；熱化學(xué)方程式；化學(xué)平衡的影響因素．

專(zhuān)題：

化學(xué)平衡專(zhuān)題．

分析：

（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應(yīng)，生成CO和H2的過(guò)程；

（2）利用蓋斯定律計(jì)算；

（3）反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率化學(xué)平衡正向進(jìn)行；

（4）依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較分析反應(yīng)進(jìn)行的方向；依據(jù)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算得到．

解答：

解：（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應(yīng)，生成CO和H2的過(guò)程：C+H2OCO+H2，故答案為：C+H2OCO+H2；

（2）由蓋斯定律可知，通過(guò)①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式，則△H=﹣90.8kJ/mol×2﹣23.5kJ/mol﹣41.3kJ/mol=﹣246.4kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，

故答案為：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1；

（3）a．由于反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

b．壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

c．減少CO2的濃度平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)；

d．增加CO的濃度，CO的轉(zhuǎn)化率反而減�。�

e．分離出二甲醚平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)；

f．加入催化劑不影響平衡移動(dòng)；

故答案為：c、e；

（4）表中數(shù)據(jù)分析計(jì)算Q===1.86＜400，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，v正＞v逆；

甲醇起始量濃度為0.44+1.2=1.64mol/L．設(shè)轉(zhuǎn)化的甲醇濃度為x

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

起始量（ mol/L）1.64     0          0

變化量（mol/L） x       0.5x        0.5x

平衡量（mol/L） 1.64﹣x  0.5x        0.5x

K===400，

計(jì)算得到x=1.6mol/L

若經(jīng)10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH3OH）=0.04 mol/L．

故答案為：＞；0.04 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的分析應(yīng)用，化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)和化學(xué)計(jì)算，本題難度不大，做題時(shí)注意平衡三段式的應(yīng)用．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


 (1)如圖所示的是干冰的晶胞結(jié)構(gòu)。觀察此圖，發(fā)現(xiàn)干冰的晶胞呈________體。在干冰晶體中CO2分子之間通過(guò)________結(jié)合為晶體。

(2)試判斷：①CO2　②CS2�、跾iO2晶體的沸點(diǎn)由高到低排列的順序是________>________>________(填寫(xiě)相應(yīng)物質(zhì)的編號(hào))。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


由乙烯和其他無(wú)機(jī)原料合成環(huán)狀化合物，其合成過(guò)程如圖(水及其他無(wú)機(jī)產(chǎn)物均已省略)。

請(qǐng)分析后回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出下列反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型：①　　，②　　。

(2)D物質(zhì)中的官能團(tuán)名稱(chēng)為　　。

(3)物質(zhì)X與A互為同分異構(gòu)體，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　。

(4)A→B的反應(yīng)條件為　　。

(5)寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：C→D　                          。B+D→E 　                                     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4mol A和2mol B，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＜0.2min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，生成C為1.6mol．則下列分析正確的是（　�。�

　

A．

若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)容器體積為2L，則v（C）=0.4mol/（L•min）

　

B．

若在恒壓絕熱條件下反應(yīng)，平衡后n（C）＜1.6mol

　

C．

若2min后，向容器中再投入等物質(zhì)的量A、C，B的轉(zhuǎn)化率不變

　

D．

若該反應(yīng)在恒溫恒容下進(jìn)行，放出熱量將增加

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


在﹣50℃時(shí)，液氨的電離跟水的電離相似，存在平衡，2NH3（l）⇌N+N，N的平衡濃度為1×10﹣15mol•L﹣1，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

　

A．

在液氨中加入NaNH2，可使液氨的離子積變大

　

B．

在液氨中加入NH4Cl，液氨的離子積不變

　

C．

此溫度下液氨的離子積K為1×10﹣30

　

D．

在液氨中加入金屬鈉可能有NaNH2生成

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


在下列實(shí)驗(yàn)方法中，不能證明醋酸是弱酸的是(　　)

A．25 ℃時(shí)，醋酸鈉溶液呈堿性

B．25 ℃時(shí)，0.1mol·L－1的醋酸的pH約為3

C．25 ℃時(shí)，等體積的鹽酸和醋酸，前者比后者的導(dǎo)電能力強(qiáng)

D．25 ℃時(shí)，將pH＝3的鹽酸和醋酸稀釋成pH＝4的溶液，醋酸所需加入的水多

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


將0.1mol·L－1的下列物質(zhì)的水溶液，從常溫加熱到90 ℃，溶液的pH不變的是(　　)

A．氯化鈉                              B．硫酸

C．氫氧化鉀                            D．硫酸銨

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


下列分子中所有原子都滿(mǎn)足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是(　　)

①光氣(COCl2)�、诹颉、跦CHO�、苋�

⑤PCl3�、轕Cl5�、逳O2　⑧二氟化氙�、酦2�、釩H4

A．⑥⑦⑨                              B．①⑤⑨

C．①④⑤⑦                            D．①④⑤⑨

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并被譽(yù)為“合金的維生  素”。為回收利用含釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)�，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，回收率達(dá)91.7%以上。

部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示：

    該工藝的主要流程如下：

    請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，用化學(xué)方程式表示為       。

（2）反應(yīng)①的目的是              。

（3）該工藝中反應(yīng)③的沉淀率（又稱(chēng)沉釩率）是回收釩的關(guān)鍵之一，寫(xiě)出該步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                     。

（4）用已知濃度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液，以測(cè)定反應(yīng)②后溶液中含釩量：VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。X為       （寫(xiě)化學(xué)式）。

  （5）經(jīng)過(guò)熱重分析測(cè)得：NH4VO3在焙燒過(guò)程中，固體質(zhì)量的減少值（縱坐標(biāo)）隨溫度變化  的曲線(xiàn)如上圖所示。則NH4VO3在分解過(guò)程中          （填序號(hào)）。

    A．先分解失去H2O，再分解失去NH3

    B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

    C．同時(shí)分解失去H2O和NH3

    D．同時(shí)分解失去H2、N2和H2O

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