Question

【題目】二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀的新型燃料，25℃,101kPa時呈氣態(tài)，它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能。92g氣態(tài)二甲醚25℃,101kPa時燃燒放熱2910kJ。

（1）寫出二甲醚燃燒熱的熱化學方程式_______________________________________________；當燃燒放出582kJ熱量時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______________。

（2）已知H2（g）和C（s）的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mo；計算反應4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）的反應熱為______________________________；

（3）工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下：

6H2（g）+2CO2（g） CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＜0

①一定溫度下，在一個固定體積的密閉容器中進行該反應．下列能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的是______________________________（選填字母編號）

A. c（H2）與c（H2O）的比值保持不變

B．單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時有1mol H2O生成

C．容器中氣體密度不再改變

D．容器中氣體壓強不再改變

E．反應產(chǎn)生的熱量不再變化

②溫度升高，該化學平衡移動后到達新的平衡，CH3OCH3的產(chǎn)量將_______________（填“變大”、“變小”或“不變”，下同），混合氣體的平均摩爾質(zhì)量將_______________。

Answer 1

【答案】 CH3-O-CH3(g) +3O2(g)→2CO2(g)+3H20 (l) ΔH=-1455KJ/mol 4.8NA -378.8KJ/mol ADE 變小 變小

【解析】（1）燃燒熱是在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，92g氣態(tài)二甲醚的物質(zhì)的量是2mol，25℃，101kPa時燃燒放熱2910kJ，因此甲醚的燃燒熱為1455 kJ/mol，則二甲醚燃燒的熱化學方程式為CH3OCH3（g）+ 3O2（g）= 2CO2（g）+ 3H2O（l）△H =﹣1455 kJ/mol；當燃燒放出582kJ熱量時，消耗二甲醚是582kJ÷1455 kJ/mol=0.4mol。根據(jù)方程式可判斷1mol二甲醚反應消耗3mol氧氣，轉(zhuǎn)移12mol電子，因此反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4.8NA；（2）已知H2（g）和C（s）的燃燒熱分別是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1，則有關的熱化學方程式為：①H2（g）+ 1/2O2（g）＝H2O（l）△H＝－285.8 kJ/mol；②C（s）+ O2（g）＝CO2（g）△H＝－393.5 kJ/mol；③CH3OCH3（g）+ 3O2（g）＝2CO2（g）+ 3H2O（l）△H＝－1455 kJ/mol，所以根據(jù)蓋斯定律可知①×3 + ②×2-③得到反應熱化學方程式為：2C（s）+ 3H2（g）+ 1/2O2（g）＝CH3OCH3（g） △H＝－169.4 kJ/mol，即4C（s）+ 6H2（g）+ O2（g）＝2CH3OCH3（g） △H＝－378.8 kJ/mol。（3）①在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。A、氫氣是反應物，水蒸氣是生成物，因此當c（H2）與c（H2O）的比值保持不變時可以說明反應達到平衡狀態(tài)，A正確；b、根據(jù)方程式可知單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時一定有1mol H2O生成，因此不能據(jù)此說明達到平衡狀態(tài)，B錯誤；C、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此容器中氣體密度不再改變不能說明達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D、正方應是壓強減小的可逆反應，因此當容器中氣體壓強不再改變是能說明達到平衡狀態(tài)，D正確；E．反應產(chǎn)生的熱量不再變化說明正逆反應速率相等，達到了化學平衡狀態(tài)，E正確，答案選ADE；②正方應是放熱反應，因此溫度升高，該化學平衡向逆反應方向移動，到達新的平衡，CH3OCH3的產(chǎn)率將變小�；旌蠚獾钠骄�相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，物質(zhì)的量增大，則混合氣體的平均式量將變小。