當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年廣東省潮州市高二（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

甲醇氣相脫水制甲醚的反應(yīng)可表示為：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量的CH₃OH（g）發(fā)生上述反應(yīng)，能判斷反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
B
B
。
a.CH₃OCH₃（g）和H₂O（g）的濃度比保持不變
b.v_正（CH₃OH）=2v_逆（CH₃OCH₃）
c.容器內(nèi)壓強不再變化
d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
（2）200℃時，向恒容密閉容器中充入一定量的CH₃OH（g）發(fā)生上述反應(yīng)，測得CH₃OH（g）的濃度隨時間（t）的變化如表：

t/min 0 10 20 30 40 50 60

c（CH₃OH）/（mol?L^-1） 1.00 0.65 0.50 0.36 0.27 0.20 0.20

①10～30min內(nèi)，用CH₃OCH₃（g）表示該反應(yīng)的平均速率為
0.00725mol?L^-1min^-1
0.00725mol?L^-1min^-1
。
②CH₃OH（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
。
③反應(yīng)開始時，容器內(nèi)的壓強為p₀，第40min末時容器內(nèi)的壓強為p₁，則p₁：p₀=
1：1
1：1
；該反應(yīng)在200℃時的平衡常數(shù)K_p=
4
4
（以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。
④200℃時，向該容器中投入三種成分的濃度如下：

物質(zhì) CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g） H₂O（g）

c/（mol?L^-1） 0.54 0.68 0.68

該時刻，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：v_正（CH₃OH）
＞
＞
v_逆（CH₃OH）（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）已知：甲醚在一定條件下可分解為CO和H₂，甲醚分解率、甲醇脫水制甲醚產(chǎn)率隨溫度變化關(guān)系如圖所示，試解釋800℃之后甲醇脫水制甲醚產(chǎn)率降低的原因為
溫度升高到800K后，甲醚分解率增大，因而甲醚產(chǎn)率降低
溫度升高到800K后，甲醚分解率增大，因而甲醚產(chǎn)率降低
。

【考點】化學(xué)平衡的計算；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷．

【答案】B；0.00725mol?L^-1min^-1；80%；1：1；4；＞；溫度升高到800K后，甲醚分解率增大，因而甲醚產(chǎn)率降低

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：6難度：0.7

相似題

1．甲醇CH₃OH是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
（1）已知
甲醉脫水反應(yīng)Ⅰ2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)Ⅱ2CH₃OH（g）═C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)ⅢC₂H₅OH（g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
①屬于吸熱反應(yīng)的是

（填羅馬數(shù)字）。
②反應(yīng)Ⅰ中，反應(yīng)物具有的總能量

（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的總能量。
③反應(yīng)Ⅱ的△S

0（填“＞”或“=”或者“＜”），該反應(yīng)

在任意溫度下自發(fā)（填“能或“不能”）。
④則乙烯氣相直接水合反應(yīng)
C₂H₄（g）+H₂O（g）═C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol^-1。
（2）合成CH₃OH的一種反應(yīng)為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）。一定條件下，將1molCO和2molH₂在1L容器中發(fā)生上述反應(yīng)。經(jīng)過2 min反應(yīng)生成了amolCH₃OH（反應(yīng)前后體積不變）
①此時CO的濃度為

mol/L。
②2min內(nèi)用H₂表示該反應(yīng)的速率為v（H₂）=

mol（L?min）。
③升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小，則該反應(yīng)為

（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）。
一定能說明該反應(yīng)達到平衡的標志是

。
A.CO、C₂H₅OH的濃度相等
B.2v（CO）=v（H₂）
C.混合氣體的密度保持不變
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．（1）已知：
甲醇脫水反應(yīng)   2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH₃OH（g）═C₂H₄ （g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C₂H₅OH （g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

。
（2）如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系（其中n（H₂O）：n（C₂H₄）=1：1）。

若p₂=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)K_p=

（用平衡分壓代替平衡濃度計算；分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)；結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）；
（3）以乙烯為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。
①若KOH溶液足量，則負極的電極反應(yīng)式

。
②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時（假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計），則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是

。
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.6
解析
3．（1）煤氣化制合成氣（CO 和 H₂）
已知：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₁=131.3 kJ?mol^-1
C（s）+2H₂ O（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=90 kJ?mol^-1
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是

（1）由合成氣制甲醇
合成氣 CO 和H₂ 在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0。

①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H₂，四個容器的反應(yīng)溫度分別為 T₁、T₂、T₃、T₄ 且恒定不變。在其他條件相同的情況下，實驗測得反應(yīng)進行到 t min 時H₂ 的體積分數(shù)如圖1所示，則T₃ 溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為

（用 a、V 表示）
②如圖2反映的是在T₃ 溫度下，反應(yīng)進行 t min 后甲醇的體積分數(shù)與反應(yīng)物初始投料比
c
（
CO
）
c
（
H
2
）
的關(guān)系，請畫出T₄ 溫度下的變化趨勢曲線。
③在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，可作
為判斷依據(jù)的是

A．管道內(nèi)氣體密度保持不變B．CO 的體積分數(shù)保持不變
C．氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D．c（H₂）=2c（CH₃OH）
（3）由甲醇制烯烴
主反應(yīng)：2CH₃OH?C₂H₄+2H₂Oi；3CH₃OH?C₃H₆+3H₂Oii
副反應(yīng)：2CH₃OH?CH₃OCH₃+H₂Oiii
某實驗室控制反應(yīng)溫度為 400℃，在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑（Cat.1 和 Cat.2），以恒定的流速通入 CH₃OH，在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究，得到如圖3實驗數(shù)據(jù)（選擇性：轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比）

由圖象可知，使用 Cat.2 反應(yīng) 2 h 后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是（結(jié)合碰撞理論解釋）

發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：43引用：2難度：0.3
解析

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t/min	0	10	20	30	40	50	60
c（CH₃OH）/（mol?L^-1）	1.00	0.65	0.50	0.36	0.27	0.20	0.20

物質(zhì)	CH₃OH（g）	CH₃OCH₃（g）	H₂O（g）
c/（mol?L^-1）	0.54	0.68	0.68