Question

【題目】甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能，甲醚是一種無色氣體，具有輕微的醚香味，甲醚可作燃料電池的燃料。

（1）甲醚（CH3OCH3）與 （填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）互為同分異構(gòu)體。

（2）工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下：6H2（g）+2CO2（g） CH3OCH3（g）+3H2O（g），反應(yīng)放熱。

I.一定溫度下，在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)。下列能判斷反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是 （選填編號(hào)，注意大小寫）

a. c（H2）與c（H2O）的比值保持不變

b. 單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成

c. 容器中氣體密度不再改變

d. 容器中氣體壓強(qiáng)不再改變

II.溫度升高，該化學(xué)平衡逆向移動(dòng)后到達(dá)新平衡，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將 （填“變大”、“變小”或“不變”）

（3）以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 。

Answer 1

【答案】（1）CH3CH2OH；（2）I.ad；II．變小；（3）CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。

【解析】

試題分析：（1）甲醚（CH3OCH3）分子式是C2H6O，與乙醇CH3CH2OH互為同分異構(gòu)體。（2）a．氫氣是反應(yīng)物，水是生成物，若c（H2）與c（H2O）的比值保持不變時(shí)，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；b．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí)有1mol H2O生成，所以不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；c．混合物的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中氣體密度始終不變，錯(cuò)誤；d．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；（3）根據(jù)溫度和K之間的關(guān)系圖知，當(dāng)升高溫度時(shí)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則氣體的物質(zhì)的量增大，由于氣體的質(zhì)量不變，則其平均摩爾質(zhì)量減小，所以其平均式量減小；（3）以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池，二甲醚失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入二甲醚的電極為負(fù)極，一個(gè)二甲醚失去12個(gè)電子，產(chǎn)生的CO2與溶液的OH-結(jié)合形成CO32-，同時(shí)產(chǎn)生水，CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。