Question

【題目】二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀的新型燃料，25℃，101kPa時呈氣態，它清潔、高效、具有優良的環保性能。92g氣態二甲醚25℃，101kPa時燃燒放熱2910kJ。

(1)當燃燒放熱582kJ熱量時，轉移的電子數為___。

(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；計算反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱為__；

(3)工業上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①一定溫度下，在一個固定體積的密閉容器中進行該反應，下列能判斷反應達到化學平衡狀態的是__（選填字母編號）

A．c(H2)與c(H2O)的比值保持不變

B．單位時間內有2molH2消耗時有1molH2O生成

C．容器中氣體密度不再改變

D．容器中氣體壓強不再改變

E．反應產生的熱量不再變化

②溫度升高，該化學平衡移動后到達新的平衡，CH3OCH3的產量將__（填“變大”、“變小”或“不變”，下同），混合氣體的平均摩爾質量將__。

Answer 1

【答案】4.8NA -378.8 kJ/mol ADE 變小 變小

【解析】

92g氣態二甲醚25℃，101kPa時燃燒放熱2910kJ，則燃燒的熱化學方程式為CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①

(1)當燃燒放熱582kJ熱量時，轉移的電子數為。

(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；

則熱化學方程式為C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②

H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③

利用蓋斯定律，將②×4+③×6-①×2，即得反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱；

(3)工業上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①A．c(H2)與c(H2O)的比值保持不變，則對題給反應來說，二者的濃度保持不變；

B．單位時間內有2molH2消耗時有1molH2O生成，反應方向相同；

C．氣體的質量不變，體積不變，所以容器中氣體密度始終不變；

D．反應前后氣體分子數不等，容器中氣體壓強不再改變，反應達平衡；

E．反應產生的熱量不再變化，則反應達平衡狀態。

②溫度升高，平衡逆向移動；混合氣體的質量不變，物質的量增大。

92g氣態二甲醚25℃，101kPa時燃燒放熱2910kJ，則燃燒的熱化學方程式為CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①

(1)當燃燒放熱582kJ熱量時，轉移的電子數為=4.8NA。答案為：4.8NA；

(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；

則熱化學方程式為C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②

H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③

利用蓋斯定律，將②×4+③×6-①×2，即得反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g) △H= -378.8kJ/mol。答案為：-378.8 kJ/mol；

(3)工業上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0

①A．c(H2)與c(H2O)的比值保持不變，則對題給反應來說，二者的濃度保持不變，反應達平衡狀態，A符合題意；

B．單位時間內有2molH2消耗時有1molH2O生成，反應方向相同，不一定達平衡狀態，B不合題意；

C．氣體的質量不變，體積不變，所以容器中氣體密度始終不變，反應不一定達平衡狀態，C不合題意；

D．反應前后氣體分子數不等，容器中氣體壓強不再改變，反應達平衡狀態，D符合題意；

E．反應產生的熱量不再變化，則反應達平衡狀態，E符合題意；

故選ADE。答案為：ADE；

②溫度升高，平衡逆向移動，CH3OCH3的產量將變�。换旌蠚怏w的質量不變，物質的量增大，則混合氣體的平均摩爾質量將變小。答案為：變��；變小。