Question

【題目】CO2的轉(zhuǎn)化一直是全球研究的熱點(diǎn)，其中將CO2和H2合成甲醇及甲醚(CH3OCH3)具備相對(duì)成熟的技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)中，有以下相關(guān)反應(yīng)（熱效應(yīng)都是在25℃，1.01×105Pa下測(cè)定）：

①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l) △H1 = -49.01KJ/mol

②2 CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l) △H2 = -24.52KJ/mol

③CO(g) + H2O(l) CO2(g) + H2(g) △H3 = -41.17KJ/mol

(1)工業(yè)上用CO2和H2合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為________________。

(2)反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________________，在一定條件下反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài)，CH3OCH3的濃度為c1，若此時(shí)體積壓縮為原來(lái)的一半，再次平衡時(shí)的濃度c2,則c2__________c1（填“>”、“<”或“=”）

(3)在一常溫恒容的密閉容器中，放入一定量的甲醇如②式建立平衡，以下說(shuō)發(fā)正確并可以作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)為________。

A．容器內(nèi)氣體相對(duì)分子質(zhì)量保持不變；

B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變；

C．相同時(shí)間內(nèi)消耗甲醇的量是消耗二甲醚的兩倍；

D．甲醇和二甲醚物質(zhì)的量相等

Answer 1

【答案】2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(l) △H = —122.54KJ/mol K=C(CH3OCH3) = BC

【解析】

（1）已知①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l) △H = -49.01kJ/mol

②2CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l) △H = -24.52kJ/mol

則根據(jù)蓋斯定律可知①×2+②即得到工業(yè)上用CO2和H2合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(l) △H = -122.54kJ/mol。

（2）根據(jù)方程式可知反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式K=C(CH3OCH3)；體積壓縮為原來(lái)的一半，再次平衡時(shí)c2=c1。

（3）A．容器內(nèi)氣體只有二甲醚，相對(duì)分子質(zhì)量一直保持不變，A錯(cuò)誤；B．正反應(yīng)體積增加，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；C．相同時(shí)間內(nèi)消耗甲醇的量是消耗二甲醚的兩倍，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D．甲醇和二甲醚物質(zhì)的量相等不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，所以不能證明達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤，答案選BC。