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(wú)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(wèn)題：
（1）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
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=

 

；
（2）在一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，只改變一個(gè)條件能同時(shí)提高反應(yīng)速率和CO的轉(zhuǎn)化率的是

 

（填字母代號(hào)）．
a．高溫　 b．加入催化劑　 c．增加H₂的濃度
d．．增加CO的濃度　 e．分離出二甲醚．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）利用蓋斯定律計(jì)算，利用已知方程式構(gòu)建目標(biāo)方程式求解；
（2）改變條件增大反應(yīng)速率，可以采取加入催化劑、升溫、加壓、增大濃度等措施，且提高CO的轉(zhuǎn)化率應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析解答；

解答： 解：（1）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
由蓋斯定律可知，通過(guò)①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式，則△H=-90.8kJ?mol^-1×2-23.5kJ?mol^-1-41.3kJ?mol^-1=-246.4kJ?mol^-1；
故答案為：-246.4kJ?mol^-1；
（2）a．升高溫度能提高反應(yīng)速率，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故a錯(cuò)誤；　
b．催化劑不影響平衡移動(dòng)，加入催化劑能提高反應(yīng)速率，但不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故b錯(cuò)誤；　
c．增加H₂的濃度反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；
d．增加CO的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，故d錯(cuò)誤；
e．分離出二甲醚，平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)，但反應(yīng)速率減慢，故e錯(cuò)誤；
故選c．

點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，題目難度不大，注意蓋斯定律的應(yīng)用．