时间:2016-12-26 01:29:15
填空题 （14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：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jn514obh1wt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
请填空：
（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cgz4g23fdhq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">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10L），1min末有0.1molCO生成，则1min内反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
（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2L)中 0.2molCO与0.4molH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0pep2py5xks.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/4zlcvgi0mjw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
①P1 P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在P1压强下，100℃时，反应CO(g)＋2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cgz4g23fdhq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)的平衡常数K的值为
若温度不变，再加入1.0molCO后重新达到平衡，则CO的转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”），CH3OH的体积分数 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
③在其它条件不变的情况下，反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”），c(CH3OH) 0.1mol/L（填“>”、“<”或“ = ”）
填空题 （14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：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jn514obh1wt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
请填空：
（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cgz4g23fdhq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">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10L），1min末有0.1molCO生成，则1min内反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
（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2L)中 0.2molCO与0.4molH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0pep2py5xks.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/4zlcvgi0mjw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
①P1 P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在P1压强下，100℃时，反应CO(g)＋2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cgz4g23fdhq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)的平衡常数K的值为
若温度不变，再加入1.0molCO后重新达到平衡，则CO的转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”），CH3OH的体积分数 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
③在其它条件不变的情况下，反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”），c(CH3OH) 0.1mol/L（填“>”、“<”或“ = ”）
本题答案：（1）减小（1分） 0.03mol·L-1·min-1（2
本题解析：（1）降低温度，反应速率一定是减小的。根据方程式可知，0.1molCO生成，则同时生成氢气0.3mol，所以氢气的反应速率是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/sr0p4f1ngpx.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 。
（2）根据反应物和生成物并结合原子守恒可知，反应的方程式为
2CO+4H2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/flbky53xk3d.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OCH3+H2O。
（3）①根据方程式可知，该反应是体积减小的。因此增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，所以根据图像可判断，P1小于P2。
②根据图像可知，在P1压强下，100℃时，CO的转化率是0.5，所以平衡时生成甲醇0.1mol，浓度是0.05mol/L。剩余CO和氢气分别是0.1mol和0.2mol，浓度分别是0.05mol/L和0.1mol/L。因此平衡常数是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/4bia0cmccc1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；再加入CO，则平衡向正反应方向移动，但CO的转化率降低；如果此时氢气全部转化，则生成甲醇是0.2mol，剩余CO是1mol，则甲醇的含量是1/6＜1/4，即甲醇的含量是降低的。
③在其它条件不变的情况下，反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，甲醇的浓度大于0.1mol/L。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】