[题目]二甲醚CH3OCH3又称甲醚.熔点-141.5℃.沸点-24.9℃.由合成气(CO.H2)制备二甲醚的反应原理如下:①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1 =-90.0 kJ·mol-1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2 = -20.0 kJ·mol-1 回答下列问题:(1)反应①在 (填“低温或“高温 )下易自发进行.(2)写� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】二甲醚CH3OCH3又称甲醚，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1 =-90.0 kJ·mol-1

②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2 = -20.0 kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)反应①在_____________(填“低温”或“高温”)下易自发进行。

(2)写出由合成气(CO、H2)直接制备CH3OCH3的热化学方程式：______________。

(3)温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是________，反应②的平衡常数K =____________。

(4)研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：

T(K)	催化剂	CO转化(％)	CH3OCH3选择性(％)
473	无	10	36
500	无	12	39
500	Cu/ZnO	20	81

（备注）二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3百分比

①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能_______ (填标号)。

A．促进平衡正向移动 B．提高反应速率 C．降低反应的活化能

D．改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率

②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是__________________________。

【答案】低温 2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1 0.24mol/(L·min) 1 B、C 由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3

【解析】

本题考查的是化学平衡知识。

（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。

（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g)△H=-200 kJ·mol-1。

（3）按平衡的三段式可求出用H2表示反应①的速率和可逆反应②的平衡常数K。

（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。本小题答案为：低温。

（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g)△H=-200 kJ·mol-1。本小题答案为：2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g)△H=-200 kJ·mol-1。

（3）温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，即消耗CO是1.2mol，所以消耗氢气是2.4mol，浓度是1.2mol/L则用H2表示反应①的速率是1.2mol/L÷5min=0.24mol/(L·min)。平衡时c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，所以水蒸气的浓度也是0.2 mol·L-1，甲醇的浓度是0.6mol/L-0.2mol/L×2=0.2mol/L，所以反应②的平衡常数K=（0.2×0.2）/0.22=1。本小题答案为：0.24mol/(L·min)；1。

（4）①A.催化剂不能改变平衡状态，故A错误；

B.催化剂可以提高反应速率，故B正确；

C.催化剂可以降低反应的活化能，故C正确；

D.催化剂不能改变反应的焓变，故D错误；

E.催化剂不能改变平衡状态，即不能提高CO的平衡转化率，故E错误。答案选B、C。

②由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。本小题答案为：由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。

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I.探究不同价态铜的稳定性

进行如下实验：

(1)向中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子化学方程式为：__________。由此可知，在酸性溶液中，价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。

(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末，该反应说明：在高温条件下，+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。

II.探究通过不同途径制取硫酸铜

(1)途径A：如下图

①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜，原因可能是___________(填字母代号)

a.该条件下铜无法被氧气氧化 b.灼烧不充分，铜未被完全氧化

c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.灼烧过程中部分氧化铜被还原

②测定硫酸铜晶体的纯度：

某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液，取10mL溶液于锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3~4，加入过量的KI，用标准溶液滴定至终点，共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下：。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________

(2)途径B：如下图

①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________ (已知烧杯中反应：)

②下图是上图的改进装置，其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。

Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。

(1)实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去)，

有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置，你认为是否必要________(填“是”或“否”)

(2)将溶液2转化为的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。

已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：[Cu(H2O)4]2+(aq，蓝色)+4Cl-(aq) CuCl42-(aq，黄色)+4H2O(l)，该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知：较高浓度的溶液呈绿色)。

a.将Y稀释，发现溶液呈蓝色

b.在Y中加入晶体，溶液变为绿色

c.在Y中加入固体，溶液变为绿色

d.取Y进行电解，溶液颜色最终消失

Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应

取铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，一段时间后停止反应，为定量测定余酸的物质的量浓度，某同学设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL至锥形瓶中，滴入2~3滴甲基橙指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5)，通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变，你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”)，其理由是_____________。