Question

【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種可再生綠色新能源，被譽為“21世紀(jì)的清潔燃料”。

(1)寫出二甲醚一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：____________。

(2)CH3OCH3(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)是____________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),該反應(yīng)過程的能量變化示意圖可用下圖中的____________表示(填“A”或“B”)。

(3)工業(yè)上可用水煤氣合成二甲醚：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

①測得CO和CH3OCH3(g)的濃度隨時間變化如圖所示，則反應(yīng)開始至平衡時CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=________mol/(L·min)。

②該反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，下列敘述中能表示該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是____________。

A．單位時間內(nèi)生成CO和H2的物質(zhì)的量之比為1﹕2

B．CH3OCH3的濃度不再變化

C．容器內(nèi)壓強不再變化

D．CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量相等

(4)二甲醚燃料電池工作原理如圖所示，則a電極的電極名稱為____________極(填“正”或“負(fù)”)。

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Answer 1

【答案】CH3CH2OH 放熱 A 0.08 BC 負(fù)

【解析】

二甲醚和乙醇互為同分異構(gòu)體，寫出乙醇的結(jié)構(gòu)簡式；二甲醚的氧化反應(yīng)是放熱的，根據(jù)反應(yīng)物的能量高于生成物的能量進行判斷正確的能量圖；根據(jù)v=計算平均反應(yīng)速率；根據(jù)化學(xué)平衡的判斷依據(jù)判斷；根據(jù)燃料電池的氧氣為正極，燃料為負(fù)極進行判斷。

(1)二甲醚的一種同分異構(gòu)體為乙醇，乙醇的的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2OH；

(2)CH3OCH3(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，符合該反應(yīng)過程的能量變化示意圖為圖A；

(3)工業(yè)上可用水煤氣合成二甲醚：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

①由圖可知，CO的初始濃度為0.8mol/L，平衡時的濃度為0.4mol/L，則反應(yīng)開始至平衡時CO的平均反應(yīng)速率v(CO)==0.08 mol/(L·min)；

②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

A．單位時間內(nèi)生成CO和H2的物質(zhì)的量之比為1﹕2，不能代表反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；

B．CH3OCH3的濃度不再變化，代表反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B符合題意；

C．該反應(yīng)壓強是一個變值，容器內(nèi)壓強不再變化時代表反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C符合題意；

D．CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量相等，可能處于平衡狀態(tài)，也可能不處于平衡狀態(tài)，故D不符合題意；

答案選BC。

(4)二甲醚燃料電池中，則a電極通入二甲醚，電極名稱為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極。