Question

【題目】研究CO、CO2的回收利用既可變廢為寶，又可減少碳的排放。請回答下列問題：

(1)二甲醚(CH3OCH3)被譽為“21世紀的清潔燃料”，由CO和H2制備二甲醚的反應原理如下：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.1kJ/mol

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.5kJ/mol

已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ/mol

則2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的△H=________

(2)T1K時，將1mol二甲醚引入一個抽真空的150L恒容密閉容器中，發生分解反應CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g)。

在不同時間測定容器內的總壓，所得數據見下表，

反應時間t/min	0	6.5	13.0	26.5	52.6	∞
氣體總壓p總/kPa	50.0	55.0	65.0	83.2	103.8	125.0

①由表中數據計算，0～6.5min內的平均反應速率)(CH3OCH3)=___

molL-1min-1(結果保留兩位有效數字)反應達平衡時，二甲醚的分解率為___，該溫度下平衡常數K=___。

②反應達到平衡后，若升高溫度，CH3OCH3的濃度增大，則該反應為___反應(填“放熱”或“吸熱”)。

在T2K、1.0×104kPa下，等物質的量的CO與CH4混合氣體發生如下反應：CO(g)+CH4(g)=CH3CHO(g)

反應速率v=v正-v逆=k正p(CO)p(CH4)-k逆p(CH3HO)，k正、k逆分別為k正、k逆向反應速率常數，p為氣體的分壓(氣體分壓p=氣體總壓p總×體積分數)。用氣體分壓表示的平衡常數KP=4.5×10-5kPa-1，則CO的轉化率為20%時，=___。

Answer 1

【答案】-122.7kJ/mol 5.1×10-5mol/(Lmin) 75% 7.5×10-5 放熱 0.8

【解析】

由蓋斯定律的H。

(2) ①設CH3OCH3的變化量為x ，則0~6.5min內反應的三段式為

恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，即：：50kPa，，便可求出min內的平均反應速率。

恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，即：：50kPa，，便可求出反應達平衡時，二甲醚的分解率；，，平衡常數，代入數據，可求出K。

升高溫度，的濃度增大，說明平衡逆向移動，由此可推出正反應類型。

當反應達到平衡時，則；K、時，設起始時，則

反應的三段式為

所以，，所以、，，代入數據便可得出結果 。

由蓋斯定律有的；

的。答案為：；

(2) ①設C3OCH3的變化量為x ，則0~6.5min內反應的三段式

恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，即：：50kPa，，min內的平均反應速率；

恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，即：：50kPa，，反應達平衡時，二甲醚的分解率，，，平衡常數。答案為：；；；

升高溫度，的濃度增大，說明平衡逆向移動，所以正向反應是放熱反應。

當反應達到平衡時，則；K、時，設起始時，則

反應的三段式為

所以，，所以、，。答案為：放熱；。