题目
题型：不详难度：来源：
催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度300℃）进行下列反应：
①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）催化反应室中的总反应：3CO（g）+3H2（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）．
该反应的△H=______．催化反应室中采用300℃的反应温度，理由是______．
（2）已知：反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27．该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将______（填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”）．
（3）上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为______．
（4）图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．a电极的电极反应式为______．
答案
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol，
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol，
由盖斯定律可知，①×2+②+③得3CO（g）+3H2（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.1kJ/mol，
反应放热，高温不利用原料的利用，温度低原料利用率高，但反应较慢，不利于实际生产，采用300℃的反应温度，目的提高化学反应速率．
故答案为：-246.1kJ/mol；提高化学反应速率；
（2）该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时c（CO）=1mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（CH3OH）=1mol/L，浓度商Qc=
| 1 |
| 1×1.52 |
（3）二甲醚、乙醇、水为互溶的液体，沸点不同，采取蒸馏的方法将二甲醚分离，故答案为：蒸馏；
（4）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+，故答案为：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
核心考点
试题【二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能源．工业制备二甲醚的生产流程如图1：催化反应室中（压力2.0～10.】；主要考察你对盖斯定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
（1）现代工业将煤炭气化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的广泛用途．
①已知：2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H1，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H2．
则反应C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）；△H=______．（用含△H1、△H2的代数式表示）
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；△H3．现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2．
a．该反应的△H3______0（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1______K2．
b．将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有______．
（2）某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质，一极通入CO，另一极通入空气和CO2的混合气体．已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-；则其负极的电极反应式为______．
（3）图3为某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化情况．据图分析：
该温度下，溶度积常数的关系为：Ksp[Fe（OH）3]______Ksp[Mg（OH）2]
（填：＞、=、＜）；如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的Fe3+，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是
______．
（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有______填字母）；
a．减少化石燃料的使用，开发新能源
b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放
c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车
d．将工业废气用碱液吸收后再排放
（2）为开发新能源，有关部门拟用甲醇（CH3OH）替代汽油作为公交车的燃料．写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式______，用该反应合成1mol液态甲醇吸收热量131.9kJ．又知，2H2（g）+CO（g）+
| 3 |
| 2 |
（3）硫酸工业生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示．根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）的△H______0（填“＞”或“＜”）；
②若温度为T1、T2时，反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1______K2；若反应进行到状态D时，v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（1）①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液．
②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体．
写出②中反应的化学方程式______．
（2）如将CO2与H2 以1：3的体积比混合．
①适当条件下合成某烃和水，该烃是______（填序号）．
A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．苯的同系物
②适当条件下合成燃料甲醇和水．在体积为2L的密闭容器中，充入 2mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
从反应开始到平衡，v（H2）=______；氢气的转化率=______；能使平衡体系中n（CH3OH）增大的措施有______．
（3）如将CO2与H2 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．已知：
CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是______．
（4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表．
| 溶解度（S）/g | 溶度积（Ksp） | ||
| Ca（OH）2 | Ba（OH）2 | CaCO3 | BaCO3 |
| 0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 |
| 火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的． （1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx： CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1 CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1 甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______． （2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H3  ①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图1所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3______0（填“＞”、“＜”或“=”）． ②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为______mol/（L•min）；该温度下，反应的平衡常数的值为______；第10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数______（填变大、减少、不变）． （3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其原因用离子方程式表示为______；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）+c（H+）______c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”） | |||
| （1）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂． ①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如： 6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s）；△H=-235.8kJ/mol． 己知：2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g）；△H=+62.2kJ/mol， 则O3转化为O2的热化学方程式为______； ②科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，阴极电极反应式为______． （2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为： C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g）．某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下： | |||