Question

【題目】二甲醚又稱(chēng)甲醚，簡(jiǎn)稱(chēng)DME，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)，與石油液化氣相似，被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。制備原理如下：

(I)由天然氣催化制備二甲醚：①；

(II)由合成氣制備二甲醚：

②；

③。

回答下列問(wèn)題：

(1)若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是和；液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收的熱量。則________。

(2)反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為________。制備原理Ⅰ中，在恒溫、恒容的密閉容器中合成，將氣體按混合，圖中能正確反映反應(yīng)①中的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線(xiàn)是________。下列能表明反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________填字母。

A.混合氣體的密度不變

B.反應(yīng)容器中二甲醚的百分含量不變

C.反應(yīng)物的反應(yīng)速率與生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

D.混合氣體的壓強(qiáng)不變

(3)有人模擬制備原理Ⅱ，在500K時(shí)的2L的密閉容器中充入2molCO和，此時(shí)體系總壓強(qiáng)是。8min達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO濃度為，，則CO的轉(zhuǎn)化率為________，用平衡分壓表示可逆反應(yīng)③的平衡常數(shù)________分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(4)在500K時(shí)的2L的密閉容器中充入，發(fā)生反應(yīng)③，容器的總壓強(qiáng)為4000kPa，反應(yīng)5min后達(dá)到平衡，，用單位時(shí)間甲醇的分壓變化表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為________。

Answer 1

【答案】 b BD 。

【解析】

（1）甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為： ；

二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為： ；

；

根據(jù)蓋斯定律，得到 ；

故答案為：；

（2）反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲烷體積分?jǐn)?shù)增大，能正確反映反應(yīng)中的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線(xiàn)是b；

A．氣體總質(zhì)量和容器體積不變，混合氣體的密度一直不變，不能表明達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；

B．反應(yīng)容器中二甲醚的百分含量不變，表明達(dá)到平衡，故B正確；

C．沒(méi)有說(shuō)明是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)速率，不能表明達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；

D．反應(yīng)前后氣體體積改變，混合氣體的壓強(qiáng)不變，表明達(dá)到平衡，故D正確；

故答案為：；b；BD；

（3）

CO的轉(zhuǎn)化率：；

反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量為，則p(CH3OCH3)=p平衡，p(H2O)=p平衡，p(CH3OH)=p平衡，；

故答案為：80%；；

（4）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，所以的平衡分壓為，，故填：。