Question

【題目】二甲醚是一種清潔能源，用水煤氣制取甲醚的原理如下：

I.

II.

（1）則的△H= ________（用△H1、△H2表示）

（2）300℃和500℃時，反應I的平衡常數(shù)分別為K1、K2，且K1＞K2，則其正反應為______反應（填”吸熱”’或”放熱”）。

（3）在恒容密閉容器中發(fā)生反應I:

①如圖能正確反映體系中甲醇體積分數(shù)隨溫度變化情況的曲線是____（填“a”或“b”）。

②下列說法能表明反應已達平衡狀態(tài)的是____（填標號）。

A.容器中氣體的壓強不再變化 B.混合氣體的密度不再變化

C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 D．v正(H2)=2v正(CH3OH)

（4）500K時，在2L密閉容器中充入4molCO和8molH2，4min達到平衡，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為80%，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)，則：

① 0～4min，反應I的v(H2)=________，反應I的平衡常數(shù)K=________。

②反應II中CH3OH的轉(zhuǎn)化率α=_________。

Answer 1

【答案】2△H1＋△H2 放熱 a AC 0.8mol/(L·min) 1.25(mol/L)-2 80%

【解析】

（1）目標方程式可由I式×2+II式得到，根據(jù)蓋斯定律，該反應的△H=2△H1＋△H2；

（2）升高溫度平衡常數(shù)減小，正反應為放熱反應；

（3）①正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向進行，甲醇的體積分數(shù)減小，因此能正確反映體系中甲醇體積分數(shù)隨溫度變化情況的曲線是a；

②A. 正反應氣體體積減小，容器中氣體的壓強不再變化，說明反應達到平衡，A正確；

B. 密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，該反應氣體的質(zhì)量不會變化，且容器體積也不會變化，則密度不是變量，因此不能說明，B錯誤；

C. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣體總質(zhì)量與其總物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量比變，但是物質(zhì)的量會發(fā)生變化，故該物理量為變量，不變時可以說明反應達到平衡，C正確；

D. v正(H2)=2v正(CH3OH)表示的均為正反應的方向，不能說明反應達到平衡，D錯誤；

故答案選AC；

（4）①4min達到平衡，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為80%，則消耗CO3.2mol，因此消耗氫氣6.4mol，消耗氫氣的濃度為3.2mol/L，0-4min，反應I的v(H2)=；剩余CO的濃度為0.4mol/L，氫氣0.8mol/L，最初生成甲醇1.6mol/L，設甲醇分解了x，生成二甲醚0.5x，，解得x=1.28，平衡常數(shù)；

②反應II中甲醇的轉(zhuǎn)化率。