Question

【題目】二甲醚是一種重要的化工原料，利用水煤氣（CO、H2）合成二甲醚是工業(yè)上的常用方法，該方法由以下幾步組成： 2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=﹣90.0kJmol﹣1①
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣24.5kJmol﹣1②
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.1kJmol﹣1③
（1）下列說法正確的是
A.反應(yīng)①的△S＜0、△H＜0，所以能在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行．
B.反應(yīng)③的H2O與CO的生成速率之比為1：1時(shí)，表示該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.反應(yīng)②屬于加成反應(yīng)
（2）反應(yīng)①合成的甲醇在工業(yè)上可以用作燃料電池，請寫出甲醇燃料電池（KOH溶液）負(fù)極電極反應(yīng)式 ．
（3）當(dāng)合成氣中CO與H2的物質(zhì)的量之比恒定時(shí)，溫度、壓強(qiáng)對CO轉(zhuǎn)化率影響如圖1所示，圖1中A點(diǎn)的v（逆）B點(diǎn)的v（正）（填“＞”、“＜”或“=”），說明理由 ．
（4）一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)③，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k=；水蒸氣的轉(zhuǎn)化率與 的關(guān)系如圖2，計(jì)算該溫度下反應(yīng)③的平衡常數(shù)K= ．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O
（3）＜；B點(diǎn)對應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)都比A點(diǎn)高，溫度升高，或壓強(qiáng)增大，都會加快反應(yīng)速率
（4）；1
【解析】解：（1）A、反應(yīng)①的△S＜0、△H＜0，根據(jù)△G=△H﹣T△S判斷：在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，A正確；B、反應(yīng)進(jìn)行到任何時(shí)候H2O與CO的生成速率之比都為1：1，B錯誤；
C、反應(yīng)②屬于取代反應(yīng)，C錯誤；
所以答案是：A；（2）燃料電池中，負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O；
所以答案是：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；（3）B點(diǎn)對應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)都比A點(diǎn)高，溫度升高，或壓強(qiáng)增大，都會加快反應(yīng)速率，故A點(diǎn)的v（逆）＜B點(diǎn)的v（正）；
所以答案是：＜；B點(diǎn)對應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)都比A點(diǎn)高，溫度升高，或壓強(qiáng)增大，都會加快反應(yīng)速率；（4）CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的K= ；
由圖可知， =1時(shí)水的轉(zhuǎn)化率為0.5，令水、CO的起始物質(zhì)的量均為1mol，轉(zhuǎn)化的水為0.5mol，則：

	CO（g）+	H2O（g）		CO2（g）+	H2（g）
起始量（mol）：	1	1		0	0
變化量（mol）：	0.5	0.5		0.5	0.5
平衡量（mol）：	0.5	0.5		0.5	0.5

由于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K= =1；
所以答案是： ；1．
【考點(diǎn)精析】利用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡的計(jì)算對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．