問題詳情：
二*醚(CH3OCH3)是一種清潔能源。工業上，常利用CO2和H2合成二*醚。有關反應如下(z、y、z均大於0)：
①2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1= -xkJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2= -ykJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3= -zkJ·mol-1
(1)2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H= ___________kJ·mol-1
(2)下列有關合成二*醚的說法正確的是 ___(填字母)。
a.增大壓強能提高反應速率和CO2的平衡轉化率
b.體系中減小
，平衡一定向正方向移動
c.容器體積一定，混合氣體密度不變時一定達到平衡狀態
d.充入適量CO，可能提高CH3OCH3的產率
(3)在一定溫度下，在恆容密閉容器中發生反應：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，速率表達式爲v=v正-v逆=k正c(CO)·c(H2O)-k逆c(CO2)·c(H2O)(其中，k正、k逆爲正、逆速率常數，與濃度無關)。達到平衡時，升高溫度，
將_____選填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)在恆容密閉容器中用CO2和H2合成二*醚時CO2的平衡轉化率與溫度、投料比
的關係如圖所示。
①500K時，將9mol H2和3mol CO2充入2L恆容密閉容器中，5min時反應達到平衡狀態，則0～5min內的平均反應速率v(H2)=____________ mol∙L-1∙min-l，該溫度下，反應的平衡常數K=____(列出計算式即可，無需化簡)。
②由圖像可以得出的結論是_________(答兩條)。
(5)工業上也可用CO和H2合成二*醚，而且二者還能作燃料電池的燃料。以CO、H2體積比爲1:2的混合氣體與空氣在KOH溶液中構成燃料電池(以石墨爲電極)，開始時，負極的電極反應式爲____。
【回答】
(1). -(x+2z) (2). ad (3). 減小 (4). 0.72 (5). 
(6). 投料比不變，升高溫度CO2的平衡轉化率降低，溫度不變，
投料比越大，CO2的平衡轉化率越大 (7). CO+ 2H2 – 6e- +8OH- = CO32- + 6H2O
【解析】(1)已知：①2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1= -xkJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3= -zkJ·mol-1
根據蓋斯定律可知①+2×③可得反應2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)，所以△H=△H1+2△H3=-(x+2z) kJ·mol-1；
(2)a．合成二*醚的反應爲氣體體積減小的反應，所以增大壓強可以提高反應速率同時使平衡正向移動，提高CO2的平衡轉化率，故a正確；
b．若分離出CO2使體系
減小，平衡逆向移動，故b錯誤；
c．容器體積不變，且反應物和生成物均爲氣體，則平衡移動過程中氣體的質量不變，所以混合氣體的密度一直不變，不能根據密度不變判斷是否達到平衡，故c錯誤；
d．充入CO可使反應②平衡右移增大CO2的量，促使反應③正向移動，提高二*醚的產率，故d正確；
故*爲ad；
(3)平衡狀態時，正、逆反應速率相等，即k正c(CO)·c(H2O)=k逆c(CO2)·c(H2O)，可得
=K(平衡常數)，該反應正反應爲放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數減小，即
減小；
(4)①500K、投料比等於3時，CO2的平衡轉化率爲80%，容器體積爲2L，則在該時間段內二氧化碳的平均反應速率爲
=0.24 mol∙L-1∙min-l，同一反應同一時段內不同物質反應速率之比等於計量數之比，所以v(H2)=3v(CO2)=0.72 mol∙L-1∙min-l；列三段式有
則該反應的平衡常數K=
=
；
②根據圖像可知投料比不變，升高溫度CO2的平衡轉化率降低，溫度不變，
投料比越大，CO2的平衡轉化率越大；
(5)CO和H2在反應過程中被氧化，所以在負極區充入，電解質溶液爲KOH溶液，所以電極方程式爲CO+ 2H2 – 6e- +8OH- =CO32- + 6H2O。
知識點：化學反應速率 化學平衡
題型：綜合題
