二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，熔點(diǎn)-141.5℃，沸點(diǎn)-24.9℃，與石油液化氣相似，被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”．制備原理如下：
（Ⅰ）由天然氣催化制備二甲醚：①2CH4（g）+O2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1；
（Ⅱ）由合成氣制備二甲醚：②CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2；
③2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3；
回答下列問題：
（1）若甲醇與二甲醚的燃燒熱分別是△H=-760.5kJ/mol和△H=-1453.0kJ/mol；1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0kJ的熱量．則△H3=-24-24 kJ/mol.
（2）一定溫度下，在容積固定的密閉容器中按Ⅰ制備二甲醚，下列情況能說明反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài)的是CC．（填序號）
A．混合氣體的密度保持不變
B．CH4與O2的物質(zhì)的量之比保持不變
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
D．CH4的生成速率等于與CH3OCH3消耗速率的2倍
（3）在恒容密閉容器中按原理（Ⅰ）制備二甲醚，若起始時c（CH4）=0.20mol/L，c（O2）=0.10mol/L，平衡時CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)為20%20%．
（4）工業(yè)上按原理（Ⅱ）制備二甲醚時，反應(yīng)②合成甲醇時常以Cu2O作催化劑．研究表明，反應(yīng)體系中少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，請結(jié)合平衡移動原理分析其原因是Cu2O+CO?2Cu+CO2，體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，抑制Cu2O被CO還原Cu2O+CO?2Cu+CO2，體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，抑制Cu2O被CO還原．（寫出相關(guān)的化學(xué)方程式并輔以必要的文字說明）
（5）用銅作陽極，鈦片作陰極，電解一定濃度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O，陽極及其溶液中有關(guān)轉(zhuǎn)化如圖所示．則陽極的電極反應(yīng)式為CuCl--e-+Cl-=CuCl2-CuCl--e-+Cl-=CuCl2-；溶液中Ⅲ、Ⅳ二步總反應(yīng)的離子方程式為2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O。
（6）有人模擬工業(yè)上按原理（Ⅱ）制備二甲醚，在1000K時的2L密閉容器中充入2mol CO和6mol H2此時體系總壓強(qiáng)是3.2×105kPa.達(dá)到平衡時c（H2）=1.4mol/L，c（CH3OCH3）=0.3mol/L，則用平衡分壓表示反應(yīng)③的平衡常數(shù)Kp=2.252.25．（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計算；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷．
【答案】-24；C；20%；Cu2O+CO?2Cu+CO2，體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，抑制Cu2O被CO還原；CuCl--e-+Cl-=CuCl2-；2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O；2.25
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：9引用：2難度：0.4
相似題
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說法錯誤的是（ ）發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大小：vavb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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