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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷249
二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下：
主反应：Ⅰ.
副反应：Ⅱ.
回答下列问题：
(1)由上述反应可知，CO(g)和H2(g)直接转化为CH3OCH3(g)和水蒸气的热化学方程式为：_______。该反应在_______(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。在容积为1L的恒容密闭容器中，分别在不同温度下由H2和1molCO合成CH3OCH3，CO的平衡转化率与温度和初始投入n(H2)的关系如图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。

A．a、b、c三点H2的转化率：
B．三种温度之间的关系：
C．c点状态下，再通入1molCO和4molH2，再次达到平衡时H2的体积分数减小
D．a点状态下，再通入0.5molCO和0.75mol CH3OCH3，平衡不移动
(2)恒压条件下，保持CO2和H2的起始投料一定，发生反应Ⅰ和Ⅱ，实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示

已知：，其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”)；为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择的反应条件为_______(填标号)：
a．低温、低压       b．高温、高压     c．高温、低压     d．低温、高压
(3)在一定温度下，向刚性容器中充入投料比为1∶3的CO2和H2，发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时CO2的转化率为80%，CH3OCH3的选择性为75%，则H2的转化率α(H2)=_______；反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______
(4) CH3OCH3、空气-NaOH溶液电池，工作时负极的电极反应式为_______
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知识点：盖斯定律与热化学方程式温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下：
Ⅰ．2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ·mol-1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=___________。该反应在___________(填“较高温度”、“较低温度”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)在压强不变、CO2和H2的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。

已知：CH3OCH3的选择性=
其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线___________(填“①”或“②”)；投料一定时，为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择的反应条件为___________；
A．高温高压             B．低温高压               C．高温低压 D．低温低压
温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是___________。
(3)对于反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1，反应速率=v正－v逆=k正p(CO2)·p(H2)－k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度，k正－k逆___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
②在TK、101kPa下，按照n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料，CO2转化率为50％时，逆=1.25正，计算用气体分压表示的平衡常数KP=___________。
(4)下图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

①a电极的电极反应式为___________。
②标准状况下，该电池每消耗11.2LO2，有___________molH＋向___________极移动(填“a”或“b”)。
二甲醚又称甲醚(CH3OCH3)，简称DME，是清洁、高效的新型燃料。
Ⅰ.由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：
①
②
③
回答下列问题：
(1)由合成气(CO、H2)制备 且生成 其热化学方程式为_______。
(2)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和 进行反应①，平衡时CO(g)和 的转化率如图所示，则a= _______(填数值)。

(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②，如果该反应的平衡常数 值变小，下列说法正确的是_______(填序号)。
A．平衡向正反应方向移动B．平衡移动的原因是升高了温度
C．达到新平衡后体系的压强不变D．容器中 的体积分数减小

Ⅱ.由合成气(CO2、H2)制备二甲醚的反应原理如下：
④
⑤
(4)若在体积为2L的密闭容器中，控制 流速为 (已换算为标准状况)， 的转化率为80.0%，则 的反应速率为_______ (保留三位有效数字)。
(5)在恒压条件下，按 与 的物质的量之比为1：3投料，测得 平衡转化率和平衡时CO的选择性转化的中生成CO的物质的量分数)随温度的变化如图所示：

①曲线n随温度升高显示如图所示变化的原因是_______。
②T℃时反应⑤的平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)。
③合成甲醚的适宜温度为260℃， 理由是_______。
④其他条件不变，改为恒容条件，CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性_______ (填“高”“低”或“不变”)。
Ⅰ．二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。以、为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ
反应Ⅱ

已知的燃烧热为，回答下列问题：
(1)二甲醚燃烧热的___________。
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知：。其中表示平衡时的选择性的是曲线___________(填“①”或“②”)；为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为___________(填标号)。
a．低温、低压             b．高温、高压
c．高温、低压             d．低温、高压
Ⅱ．氨基甲酸铵为尿素生产过程的中间产物，易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。已知：
(1)恒容条件下，实验测得数据如下表所示：
293298303308313
8.6011.4016.2420.8630.66
①恒温恒容时，下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A．不变       B．
C．容器内总压强不再改变       D．的体积分数不再改变
②某温度下，该反应平衡时容器内总压强为p，写出该反应的压强平衡常数的计算式___________(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
(2)已知：(C为常数)。根据上表实验数据得到图象，则该反应的反应热___________。

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