Question

【題目】二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，熔點，沸點，與石油液化氣相似，被譽為“21世紀的清潔燃料”。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③的化學平衡常數(shù)表達式為________。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①中的平衡體積分數(shù)隨溫度變化的曲線是________。下列能表明反應①達到化學平衡狀態(tài)的是________填字母。

A.混合氣體的密度不變

B.反應容器中二甲醚的百分含量不變

C.反應物的反應速率與生成物的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比

D.混合氣體的壓強不變

(3)有人模擬制備原理Ⅱ，在500K時的2L的密閉容器中充入2molCO和，此時體系總壓強是。8min達到平衡，平衡時CO濃度為，，則CO的轉化率為________，用平衡分壓表示可逆反應③的平衡常數(shù)________分壓總壓物質的量分數(shù)。

(4)在500K時的2L的密閉容器中充入，發(fā)生反應③，容器的總壓強為4000kPa，反應5min后達到平衡，，用單位時間甲醇的分壓變化表示該反應的反應速率為________。

Answer 1

【答案】 b BD 。

【解析】

（1）甲烷燃燒的熱化學方程式為： ；

二甲醚燃燒的熱化學方程式為： ；

；

根據(jù)蓋斯定律，得到 ；

故答案為：；

（2）反應的化學平衡常數(shù)表達式為；反應是放熱反應，升溫平衡向逆反應方向移動，甲烷體積分數(shù)增大，能正確反映反應中的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線是b；

A．氣體總質量和容器體積不變，混合氣體的密度一直不變，不能表明達到平衡，故A錯誤；

B．反應容器中二甲醚的百分含量不變，表明達到平衡，故B正確；

C．沒有說明是正反應還是逆反應速率，不能表明達到平衡，故C錯誤；

D．反應前后氣體體積改變，混合氣體的壓強不變，表明達到平衡，故D正確；

故答案為：；b；BD；

（3）

CO的轉化率：；

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

故答案為：80%；；

（4）反應前后氣體物質的量不變，所以的平衡分壓為，，故填：。