Question

【題目】二甲醚被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上常采用甲醇?xì)庀嗝撍�法�?lái)獲取。其反應(yīng)方程式為：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)

完成下列填空：

28、有機(jī)物分子中都含碳元素，寫(xiě)出碳原子最外層電子的軌道表示式_______________；

寫(xiě)出甲醇分子中官能團(tuán)的電子式_________________。

29、碳與同主族的短周期元素相比，非金屬性較強(qiáng)的是_________（填元素符號(hào)）。寫(xiě)出一個(gè)能證明你的結(jié)論的化學(xué)方程式_____________________________________。

30、在溫度和體積不變的情況下，能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______（選填編號(hào)）

a.CH3OH的消耗速率與CH3OCH3的消耗速率之比為2：1

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.H2O(g）濃度保持不變

d.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變

31、一定溫度下，在三個(gè)體積約為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)：

容器 編號(hào)	溫度（℃）	起始物質(zhì)的量（mol）	平衡物質(zhì)的量（mol）
		CH3OH(g)	CH3OCH3(g)	H2O(g)
I	387	0.40	0.16	0.16
Ⅱ	387	0.80	a
Ⅲ	207	0.40	0.18	0.18

（1）若要提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是______（選填編號(hào)）。

a.及時(shí)移走產(chǎn)物 b.升高溫度 c.充入CH3OH d.降低溫度

（2）I號(hào)容器內(nèi)的反應(yīng)經(jīng)過(guò)t min達(dá)到平衡，則CH3OH的平均反應(yīng)速率為_____________（用含t的式子表示）。II號(hào)容器中a =___________mol。

32、若起始時(shí)向容器I中充入CH3OH 0.2mol、CH3OCH3 0.30mol和H2O 0.20mol，則反應(yīng)將向__________（填“正”“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行。

Answer 1

【答案】 C Na2SiO3+ CO2+ H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ ac ad mol/(L.min) 0.32 正

【解析】

28．碳原子核電荷數(shù)為6，最外層有4個(gè)電子，軌道表示式為；醇羥基中氫氧原子間形成一條共價(jià)鍵，電子式為；

29．同主族由上而下非金屬性減弱，故非金屬性較強(qiáng)的是C；利用Na2SiO3+ CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓反應(yīng)，可證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，可以證明C的非金屬性比Si強(qiáng)；

30．2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變；

a．速率之比等于化學(xué)方程計(jì)量數(shù)之比為正反應(yīng)速率之比，CH3OH的消耗速率與CH3OCH3的消耗速率之比為2：1，說(shuō)明CH3OCH3的正逆反應(yīng)速率相同，故a正確；

b．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；

c．H2O（g）濃度保持不變是破壞的標(biāo)志，故c正確；

d．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量始終保持不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；

故答案為：ac；

31．（1）Ⅰ、Ⅲ實(shí)驗(yàn)可知起始量相同，達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度越高甲醚物質(zhì)的量減小，平衡逆向進(jìn)行，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若要提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，需要改變條件使平衡正向進(jìn)行，

a．及時(shí)移走產(chǎn)物，平衡正向進(jìn)行，甲醇轉(zhuǎn)化率增大，故a正確；

b．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進(jìn)行，故b錯(cuò)誤；

c．充入CH3OH，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不動(dòng)．故c錯(cuò)誤；

d、降低溫度平衡正向進(jìn)行，甲醇轉(zhuǎn)化率增大，故d正確；

故答案為：ad；

（2）若起始時(shí)向容器I中充入CH3OH 0.2mol、CH3OCH3 0.30mol和H2O 0.30mol，可與原平衡形成等效平衡，再在平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上減少0.1mol H2O，很明顯平衡向正方向移動(dòng)。

I號(hào)容器內(nèi)的反應(yīng)經(jīng)過(guò)tmin達(dá)到平衡生成CH3OCH3（g）物質(zhì)的量為0.16mol，計(jì)算消耗甲醇物質(zhì)的量為0.32mol，結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算甲醇表示的反應(yīng)速率V== mol/(L.min)；

依據(jù)三段式列式計(jì)算Ⅰ的平衡常數(shù)，

2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 0.2 0 0
變化量（mol/L） 0.16 0.08 0.08
平衡量（mol/L） 0.04 0.08 0.08
平衡常數(shù)K==4；

Ⅱ實(shí)驗(yàn)溫度不變平衡常數(shù)不變，依據(jù)平衡常數(shù)列式計(jì)算a值
2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2span>O（g）
起始量（mol/L） 0.4 0 0
變化量（mol/L） a 0.5a 0.5a
平衡量（mol/L） 0.4-a 0.5a 0.5a
=4，a=0.32mol；

32．若起始時(shí)向容器I中充入CH3OH0.2mol、CH3OCH30.30mol和H2O為0.20mol，計(jì)算此時(shí)濃度商Q==1.5＜K，平衡常數(shù)比較分析判斷反應(yīng)進(jìn)行方向是正向進(jìn)行；故答案為：正。