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(10分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:

请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=        
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为                                                    
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g)  CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:

① P1       P2  (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。),平衡常数        
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g)  CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为     
(用含a、V的代数式表示)。

(1)减小(1分)  0.0003mol·L-1·min-1  (2分)               
(2)2CO+4H2CH3OCH3+H2O (2分)
(3)① <(1分) ② 增大;(1分)不变(1分) ③  a2/V2(2分)  (共10分)

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

二甲醚是一种重要的清洁燃料.工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.主要的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g);△H=-91.8kJ?mol
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ?mol
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ?mol
回答下列问题:
(2)水煤气合成二甲醚三步反应总的热化学方程式为:
 

(3)-定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡后,要提高CO的转化率,下列措施中可以采取的是
 
 (填字母代号).
a.升高温度; b.降低温度; c.增大压强; d.减小压强;
e.缩小体积;f.增大CO的浓度;g.增大CO2的浓度
(3)某温度下,将一定里的CH3OH加入密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),
经20min反应达到平衡,此时测得c(CH3OH)=0.56mol?L;c(H2O)=0.72mol?L-1
①达平衡时,c(CH3OCH3)=
 
该时间段内反应逨率v(CH3OH)=
 
.开始加入的CH3OH浓度c(CH3OH)=
 

②在相同的条件下,若起始浓度的数值如下表所示
 物质  CH3OH  CH3OCH3  H2O
 浓度/(mol?L-1  0.28  0.86  0.86
则该反应正、逆反应速率(v、v)随时间(<)变化的曲线是下列图中的:
 
平衡时CH3OCH在混合物中的体积百分含量是
 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年江苏省无锡市高三上学期期末考试化学试卷 题型:填空题

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:

    (1)催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为           .

    (2)催化反应室A中发生的反应为:

    CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反应室C中发生的反应为:

    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)

    ①已知:原子利用率=×100%,试求反应(Ⅳ)的原子利用率为       

    ②反应(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。

    ③在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H      0(填“>”、“=”或“<”)。300℃时该反应的平衡常数K=         (用含字母的代数式表示)。

   

(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

    该燃料电池负极的电极反应式为:

    CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下:

    ①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO3溶液;

    ②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸;

    ③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。

    用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气,计算消耗二甲醚的质量。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:

    (1)催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为           .

    (2)催化反应室A中发生的反应为:

    CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反应室C中发生的反应为:

    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)

    ①已知:原子利用率=×100%,试求反应(Ⅳ)的原子利用率为       

    ②反应(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。

    ③在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0(填“>”、“=”或“<”)。300℃时该反应的平衡常数K=        (用含字母的代数式表示)。

   

(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

    该燃料电池负极的电极反应式为:

    CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下:

    ①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO3溶液;

    ②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸;

    ③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。

    用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气,计算消耗二甲醚的质量。

 

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科目:高中化学 来源:2012届江苏省无锡市高三上学期期末考试化学试卷 题型:填空题

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:

(1)催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为          .
(2)催化反应室A中发生的反应为:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反应室C中发生的反应为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)
①已知:原子利用率=×100%,试求反应(Ⅳ)的原子利用率为       
②反应(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。
③在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0(填“>”、“=”或“<”)。300℃时该反应的平衡常数K=         (用含字母的代数式表示)。

(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。
该燃料电池负极的电极反应式为:
CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下:
①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO3溶液;
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸;
③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气,计算消耗二甲醚的质量。

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