二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．
二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．请回答下列问题：
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式______．
（3）一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______．
a．高温高压 b．低温低压c．减少CO2的浓度d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚 f．加入催化剂
（4）已知反应②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
比较此时正、逆反应速率的大小：v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情况达到平衡，此时c（CH3OH）=______．
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：
C+H2O
CO+H2
| ||
C+H2O
CO+H2
．
| ||
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式______．
（3）一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______．
a．高温高压 b．低温低压c．减少CO2的浓度d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚 f．加入催化剂
（4）已知反应②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/（mol•L-1） | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
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解题思路：（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程；
（2）利用盖斯定律计算；
（3）反应达到平衡，要提高CO的转化率化学平衡正向进行；
（4）依据浓度商和平衡常数比较分析反应进行的方向；依据平衡常数和化学平衡三段式列式计算得到．
（2）利用盖斯定律计算；
（3）反应达到平衡，要提高CO的转化率化学平衡正向进行；
（4）依据浓度商和平衡常数比较分析反应进行的方向；依据平衡常数和化学平衡三段式列式计算得到．
（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程：C+H2O
高温
.
CO+H2，故答案为：C+H2O
高温
.
CO+H2；
（2）由盖斯定律可知，通过①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，反应的热化学方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1，
故答案为：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1；
（3）a．由于反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动；
b．压强减小，平衡向逆反应方向移动；
c．减少CO2的浓度平衡向正反应反应移动；
d．增加CO的浓度，CO的转化率反而减小；
e．分离出二甲醚平衡向正反应反应移动；
f．加入催化剂不影响平衡移动；
故答案为：c、e；
（4）表中数据分析计算Q=
c(CH3OCH3)c(H2O)
c2(CH3OH)=
0.6mol/L×0.6mol/L
(0.44mol/L)2=1.86＜400，说明反应正向进行，v正＞v逆；
甲醇起始量浓度为0.44+1.2=1.64mol/L．设转化的甲醇浓度为x
2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（ mol/L）1.64 0 0
变化量（mol/L） x 0.5x 0.5x
平衡量（mol/L） 1.64-x 0.5x 0.5x
K=
c(CH3OCH3)c(H2O)
c2(CH3OH)=
(0.5x) 2
(1.64−x) 2=400，
计算得到x=1.6mol/L
若经10 min后反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04 mol/L．
故答案为：＞；0.04 mol/L．
点评：
本题考点： 煤的干馏和综合利用；热化学方程式；化学平衡的影响因素．
考点点评： 本题考查热化学方程式和盖斯定律的分析应用，化学平衡的有关知识和化学计算，本题难度不大，做题时注意平衡三段式的应用．
1年前
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