Question

（2011?肇慶二模）二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的清潔、高效能源．
（1）合成二甲醚反應一：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247kJ/mol一定條件下該反應在密閉容器中達到平衡后，要提高CO的轉化率，可以采取的措施是

AE

．
A．低溫高壓  B．加催化劑  C．體積不變充入N₂  D．增加CO濃度  E．分離出二甲醚
（2）合成二甲醚反應二：2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．在某溫度下，在1L密閉容器中加入CH₃OH，反應到10分鐘時達到平衡，此時測得各組分的濃度如下：

物  質	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/mol?L-1	0.01	0.2	0.2

①該溫度的平衡常數為

400

．
②10min內平均反應速率v（CH₃OH）=

0.04mol?L^-1?min^-1

；
（3）如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖．該反應的還原劑是

二甲醚

（寫名稱）；
若b電極的反應式為：3O₂+12e^-+12H⁺═6H₂O，則a電極的反應式為：

（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺或C₂H₆O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺

．

Answer 1

分析：（1）要提高CO的轉化率，應使平衡向正反應分析移動；
（2）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
①K=生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
②計算二甲醚的反應速率，結合反應速率之比等于化學計量數之比計算v（CH₃OH）；
（3）燃料電池中，負極上是燃料發生失電子的氧化反應．

解答：解：（1）A正反應放熱，則降低溫度可使平衡向正方向移動，增大壓強平衡向正方向移動，故A正確；
B．加入催化劑平衡不移動，故B錯誤；
C．體積不變充入N₂，平衡不移動，故C錯誤；
D．增加CO濃度，CO的轉化率降低，故D錯誤；
E．分離出二甲醚，可使平衡向正方向移動，
故答案為：AE；
（2）①由表格中的數據及K的定義可知，K=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，故答案為：400；
②由表格中的數據可知，v（CH₃OCH₃）=

0.2mol/L

10min

=0.02 mol?L^-1?min^-1，又反應速率之比等于化學計量數之比，
v（CH₃OH）=2×0.02 mol?L^-1?min^-1=0.04 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.04 mol?L^-1?min^-1；
（3）由“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖可知，二甲醚失去電子，作還原劑，a為負極，負極反應為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺或 C₂H₆O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，故答案為：二甲醚；（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺或 C₂H₆O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺．

點評：本題考查較為綜合，涉及化學平衡的移動，原電池及反應速率、平衡常數的計算，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫以及平衡常數的意義．