Question

二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無破壞作用．工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．請(qǐng)回答下列問題：

（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：　　．

（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)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

寫出水煤氣直接合成二甲醚同時(shí)生成CO₂的熱化學(xué)反應(yīng)方程式　．

（3）一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是　　．

a．高溫高壓  　  b．低溫低壓     c．減少CO₂的濃度     d．增加CO的濃度

e．分離出二甲醚 　　　　 f．加入催化劑

（4）已知反應(yīng)②2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol•L﹣1）	0.44	0.6	0.6

比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐_正　　v_逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情況達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH₃OH）=　　．

Answer 1

考點(diǎn)：

煤的干餾和綜合利用；熱化學(xué)方程式；化學(xué)平衡的影響因素．
專題：	化學(xué)平衡專題．
分析：	（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應(yīng)，生成CO和H2的過程； （2）利用蓋斯定律計(jì)算； （3）反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率化學(xué)平衡正向進(jìn)行； （4）依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較分析反應(yīng)進(jìn)行的方向；依據(jù)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算得到．
解答：	解：（1）煤的氣化是利用煤與水蒸氣高溫條件小反應(yīng)，生成CO和H2的過程：C+H2OCO+H2，故答案為：C+H2OCO+H2； （2）由蓋斯定律可知，通過①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式，則△H=﹣90.8kJ/mol×2﹣23.5kJ/mol﹣41.3kJ/mol=﹣246.4kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1， 故答案為：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1； （3）a．由于反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)； b．壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)； c．減少CO2的濃度平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)； d．增加CO的濃度，CO的轉(zhuǎn)化率反而減��； e．分離出二甲醚平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)； f．加入催化劑不影響平衡移動(dòng)； 故答案為：c、e； （4）表中數(shù)據(jù)分析計(jì)算Q===1.86＜400，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，v正＞v逆； 甲醇起始量濃度為0.44+1.2=1.64mol/L．設(shè)轉(zhuǎn)化的甲醇濃度為x                2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g） 起始量（ mol/L）1.64     0          0 變化量（mol/L） x       0.5x        0.5x 平衡量（mol/L） 1.64﹣x  0.5x        0.5x K===400， 計(jì)算得到x=1.6mol/L 若經(jīng)10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH3OH）=0.04 mol/L． 故答案為：＞；0.04 mol/L．
點(diǎn)評(píng)：	本題考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的分析應(yīng)用，化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)和化學(xué)計(jì)算，本題難度不大，做題時(shí)注意平衡三段式的應(yīng)用．