Question

二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用水煤气合成二甲醚，其反应为：3H2(g)＋3CO(g)  CH3OCH3(g)＋CO2(g)  ΔH<0
（1）在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡后，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是________（填字母代号，下同）。
a．降低温度　                   b．加入催化剂
c．缩小容器体积                 d．减少CO2的浓度
（2）若反应在体积恒定的密闭容器中进行，下列能判断反应已达平衡状态的是________
a．3V正(CO2)＝V逆(CO)          b．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
c．气体的密度不再改变           d．混合气体的平均相对分子质量不变
（3）300℃时，在体积为2L的容器中充入4 mol H2、6 mol CO。5min时，反应恰好达平衡，此时H2的转化率为75%。
① 5min时V(CO)=_________mol/(L·min)。该温度下，此反应的平衡常数为：_______
② 保持温度不变，在以上已达反应平衡的容器中，将每种物质同时增加1mol，则此时平衡将_______移动（填“正向”、“逆向”、“不”）
（4）.下图中，甲装置为CH3OCH3、O2、KOH三者构成的燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。
① 写出甲装置中A极的电极反应式___________________________________________
② 写出乙装置中C极的电极反应式___________________________________________
③ 当有23克甲醚参加反应时，D电极的质量变化为______克。

Answer 1

（1）c  (2分) 
（2）a d (2分) 只选a或d(1分) 
（3）①.0.3 (2分)； 16/27 (2分)； ②.正向(2分)
（4）①.CH₃OCH₃+16OH^-－12e^－＝2CO₃^2-+11H₂O (2分)
②.PbSO₄＋2H₂O－2e^－=PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－(2分)
③.288 (2分)

解析试题分析：（1）a、降低了反应速率，错误；b、CO的转化率不变，错误；c、正确；d、反应速率先不变后              减少，错误；
（2）a、正反应速率等于你反应速率时达到化学平衡，正确；b、恒等，不管是否达到平衡，错              误；c、因为体积不变，质量不变，所以密度恒定不变，不管是否达到平衡，错误；d、正              确。
（3）①4*75%/2/5=0.3，
②压强增大，平衡向体积减少的方向移动，即平衡正向移动；
（4）①Pb丝为惰性电极，不参与电极反应，在甲醚燃烧反应中，甲醚中碳元素的化合价升高，被氧化，氧气中氧元素的化合价降低，被还原。在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，说明通入甲醚的那一极是负极，通入氧气的那一极是正极。甲醚在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应。负极（Pb丝），碳的化合价升高到+4价，在KOH溶液中以碳酸根离子的形式存在，所以电极反应为：；
②与正极相连的是阳极，Pb在阳极失去电子由+2价氧化为+4价；
③D是硫酸钡被还原为钡单质，所以D电极的质量减少量=。
考点：燃料电池。