& 化学平衡常数的含义知识点 & “二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性...”习题详情
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二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H2）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：①CO（g）+2H2（g&）?CH3OH（g）；△H1=90.7&&kJomol-1②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H2=23.5&&kJomol-1③CO（g）+H2O?（g）CO2（g）+H2（g）；△H3=41.2&&kJomol-1（1）-步法合成二甲醚的总反应可表示为3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g），该反应的AH=&．平衡常数表达式为　&．（2）另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”，该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生，而“一步法”的反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是　&．（3）由CO2加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO2排放对环境的影响．当在合成反应器中加入碳氢比[n（CO2）/n（H2）]为1：3的混合气体，在一定条件下反应得到二甲醚和水蒸气，实现了CO2的减排目的．该反应的反应方程式为　&；&&判断该反应在一定温度下，体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是　&A．容器的密度不变B．容器内压强保持不变C，平均摩尔质量保持不变D．单位时间内消耗2mol&CO2，同时消耗1mol二甲醚（4）以二甲醚为燃料的燃料电池工作原理如图所示：则正极为　&（填A极或B极），写出A电极反应式　&．&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2011-浙江省绍兴市高三（上）期末化学试卷
分析与解答
习题“二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H2）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：①CO（g）+2H2（g）?...”的分析与解答如下所示：
（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到，根据平衡常数概念写出计算表达式，平衡常数指产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值；（2）反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动；（3）当在合成反应器中加入碳氢比[n（CO2）/n（H2）]为1：3的混合气体，在二定条件下反应得到二甲醚和水蒸气，依据原子守恒写出化学方程式；化学平衡状态的标志是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变，分析选项判断；（4）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，A极为负极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子．（1）已知①CO（&g）+2H2（g）?CH3OH（&g）△H1=-90.7KJomol-1，②2CH30H（g）?CH30CH3（g）+H20（g）△H2=-23.5KJomol-1，③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41.2KJomol-1，根据盖斯定律，①&2+②+③得3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.1KJomol-1，平衡常数指产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，所以k=，故答案为：-246.1KJomol-1；；（2）反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH3OCH3的产率，故答案为：反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH3OCH3的产率；（3）当在合成反应器中加入碳氢比[n（CO2）/n（H2）]为1：3的混合气体，在二定条件下反应得到二甲醚和水蒸气，实现了CO2的减排目的．该反应的反应方程式为：2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O，在一定温度下，体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是：A．反应前后气体质量守恒，体积固定，所以过程中密度不变，容器的密度不变不能证明反应达到平衡，故A错误；B．反应前后气体体积变化，容器内压强保持不变说明反应大平衡，故B正确；C，气体在数和，反应前后气体物质的量发生变化，平均摩尔质量保持不变说明反应达到平衡，故C正确；D．单位时间内消耗2mol&CO2，同时消耗1mol二甲醚证明反应的正逆反应速率相同，能说明反应达到平衡，故D正确；故答案为：2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O；A；（4）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，A极为负极，B为正极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，A电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+，故答案为：B；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
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二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H2）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：①CO（g）+2H...
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经过分析，习题“二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H2）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：①CO（g）+2H2（g）?...”主要考察你对“化学平衡常数的含义”
等考点的理解。
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化学平衡常数的含义
与“二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H2）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：①CO（g）+2H2（g）?...”相似的题目：
如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：（1）已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：K=，它所对应反应的化学方程式是&&&&．（2）合成甲醇的主要反应是：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）+90.8kJ，t℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应l0min后测得各组分的浓度如下：物质H2COCH3OH浓度（mol/L）0.20.10.4①该时间段内反应速率v（H2）=&&&&②比较此时正、逆反应速率的大小：v正&&&&v逆（填“＞”、“＜”或“=”）③反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向&&&&（填“逆向”、“正向”或“不”）移动，平衡常数K&&&&（填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）固氮是科学家致力研究的重要课题．自然界中存在天然的大气固氮过程：N2（g）+O2（g）→2NO&（g）-180.8kJ，工业合成氨则是人工固氮．分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是&&&&．&反应大气固氮工业固氮温度/℃&10-310.15&1081.2A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却能非常容易进行B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大C．工业固氮时温度越低，氮气与氢气反应越完全D．K越大说明合成氨反应的速率越大．&&&&
向一体积不变的密闭容器中加入2mol&A、0.6molC和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如附图一所示．附图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件．已知t3-t4阶段为使用催化剂；图一中t-t1阶段c（B）未画出．（1）若t1=15min，则t-t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）=&&&&．（2）t4-t5阶段改变的条件为&&&&，B的起始物质的量为&&&&．各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：t1-t2t2-t3t3-t4t4-t5t5-t6K1K2K3K4K5K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为&&&&求出K1（写过程）．（3）t5-t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式&&&&．（4）在相同条件下，若起始时容器中加入a&molA、bmolB和cmolC，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为&&&&．&&&&
T℃时，某一气态平衡体系中含有X（g）、Y（g）、Z（g）、W（g）四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：K=，有关该平衡体系的说法正确的是&&&&升高温度，平衡常数K增大升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应增大压强，W（g）体积分数增加增大X（g）浓度，平衡向正反应方向移动
“二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性...”的最新评论
该知识点好题
1化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g），△H＞0&（Ⅰ），反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K=&&&&，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol&I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为&&&&；（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1&&&&T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是&&&&；（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量．做法是将钢样中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为&&&&，滴定反应的离子方程式为&&&&；（4）25℃时，H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=&&&&mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)将&&&&（填“增大”“减小”或“不变”）．
2已知反应&2NH3?N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应12N2+32H2?NH3&的平衡常数为（　　）
3氨是重要的氮肥，合成原理为：N2（g）+3H2（g）&高压催化剂2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．回答下列问题：（1）写出平衡常数K的表达式&&&&，如果降低温度，该反应K值E，化学反应速率&&&&，N2的转化率&&&&（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的量变化如图所示，回答下列问题：①10min内以NH3表示的平均反应速率：&&&&．②在10～20min内：NH3浓度变化的原因可能是&&&&A．加了催化剂&&&&&&&&&&&&&&&B．缩小容器体积C．降低温度&&&&&&&&&&&&&&&&&D．增加NH3物质的量③第1次平衡的时间为：&&&&，第2次平衡的时间为：&&&&，第1次平衡：平衡常数K1=&&&&&（带数据的表达式），第2次平衡时NH3的体积分数&&&&；④在反应进行至25min时，曲线发生变化的原因：&&&&，达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2&&&&K1，（填“大于”、“小于”或“等于”）．
该知识点易错题
1已知反应&2NH3?N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应12N2+32H2?NH3&的平衡常数为（　　）
2随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）根据题意完成下列各题：反应达到平衡时，（1）平衡常数表达式K=&&&&，升高温度，K值&&&&（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=&&&&（用&nB&tB&表示）（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的12，下列有关该体系的说法正确的是&&&&a．氢气的浓度减少b．正反应速率加快，逆反应速率也加快c．甲醇的物质的量增加d．重新平衡时n(H2)n(CH3OH)增大（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：&&&&（用化学方程式表示）．（5）使用燃料电池是节能减排的重要手段之一．CO和H2（俗称水煤气）燃料电池就是其中的一种，该电池的两极分别通入燃料气（水煤气）和氧气．电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．水煤气在一定条件下可以合成二甲醚，同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物，3CO+3H2=CH3OCH3+CO2&或&2CO+4H2=CH3OCH3+H2O．上述水煤气燃料电池的负极反应方程式：（写1个）&&&&．（6）如图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数．根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：&&&&
3一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）根据题意完成下列各题：（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=&&&&，升高温度，K值&&&&（填“增大”、“减小”、“不变”）．（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=&&&&．（用上图中出现的字母表示）（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的12，下列有关该体系的说法正确的是&&&&．a．氢气的浓度减小&&&&&&&&&&&&&&&b．正反应速率加快，逆反应速率也加快c．甲醇的物质的量增加&&&&&&&&&&&d．重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：&&&&（用化学方程式表示）．（5）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来的重要的能源物质．常温下，1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22.7kJ的能量，写出甲醇燃烧热的热化学方程式&&&&．
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科目：高中化学
烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D．C的结构简式是，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E．以上反应及B的进一步反应如图所示．请回答：（1）A的结构简式是（CH3）3CCH2CH3．（2）H的结构简式是（CH3）3CCH2COOH．（3）B转化为F的反应属于取代反应（填反应类型名称）．（4）B转化为E的反应属于消去&反应（填反应类型名称）．（5）请写出&G到H&的化学反应方程式（CH3）3CCH2COONH4+2Ag↓+H2O+3 NH3、（CH3）3CCH2COONH4+H+→（CH3）3CCH2COOH+NH4+（CH3）3CCH2CHO+2Ag（NH3） 2OH（CH3）3CCH2COONH4+2Ag↓+H2O+3 NH3、（CH3）3CCH2COONH4+H+→（CH3）3CCH2COOH+NH4+．
科目：高中化学
烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D．C的结构简式是（CH3）2C（CH2CH3）CH2Cl．B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E．以上反应及B的进一步反应如图所示．请回答：（1）A的结构简式是（CH3）3CCH2CH3．（2）H的结构简式是（CH3）3CCH2COOH．（3）E的结构简式是（CH3）3CCH=CH2．（4）B转变为F的反应属于取代&反应（填反应类型名称）．（5）B转变为E的反应属于消去&反应（填反应类型名称）．（6）C否（能或否）与NaOH的醇溶液在加热条件下反应．（7）写出F与H在浓H2SO4存在下加热所发生反应的化学方程式：△（CH3）3CCH2COOCH2CH2C（CH3）3+H2O（CH3）3CCH2COOH+（CH3）3CCH2CH2OH（CH3）3CCH2COOCH2CH2C（CH3）3+H2O．
科目：高中化学
（2005?白山一模）烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D．C的结构简式是（CH3）2C（CH2CH3）CH2Cl．B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E．以上反应及B的进一步反应如图所示．请回答：（1）A的结构简式是（CH3）3CCH2CH3．（2）H的结构简式是（CH3）3CCH2COOH．（3）B转变为F的反应属于取代&反应（填反应类型名称）．（4）B转变为E的反应属于消去&反应（填反应类型名称）．（5）1.16gH与足量NaHCO3作用，标装饰品下可得CO2的体积是224&mL．
科目：高中化学
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烷烃一氯代物的判断等位碳通常还有下面这种形式：例如：C（CH3)3 -- CH2--CH2--CH3中“C（CH3)3 -- ”原子团中含等位碳,就是其中的三个“CH3--”因为这三个CH3--连在同一个碳原子上,所以位置相同.如果找一氯代物的话,我上述写的烷烃就应该有四种一氯代物{再详细些,米看懂,
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烷烃的一氯取代物即一个氯原子取代烷烃上的一个氢原子所生成的烃的衍生物.烷烃,比如说C2H6的一氯取代物：C-C（氢原子省略） 而乙烷的结构又是左右对称的,所以左右边都是一样.那么,一个氯原子只能够有一种取代位置.形成CH2Cl-CH3 所以C2H6只有一种一氯取代物.再比如C3H8,该结构式也是关于中间的碳原子左右对称,所以一个氯原子可以在左边的碳原子上取代,还可以取代中间的碳原子上的氢原子.因此可以形成CH2Cl-CH2-CH3、CH3-CHCl-CH3 所以C3H8只有两种情况.…………书写烷烃的一氯取代物并不难,只要把握方法即可.建议多做做练习,熟了就好.CH3-CH-CH2-CH2-CH3与氯气反应能够得到的有三种一氯代物.左边第一个（同右）,第二个（同左）,中间的一个.具体判断方法·第一步：先把氯看成氢,写出所对应该烷烃的所有同分异构体.例：C4H9Cl 中把氯看成氢,化学式写成：C4H10,就是先写出丁烷的同分异构体.第二点：排除等位碳.例如：CH3--CH2--CH2--CH3 中左侧CH3--CH2- 与右侧-CH2--CH3对称,相当于碳位相同,所以找氯的位置时去掉一个“-CH2--CH3”只看另两个碳就行了.也就是说CH3--CH2--CH2--CH3 的一氯化物有以下两种：CH2Cl--CH2--CH2--CH3 和CH3--CHCl--CH2--CH3 等位碳通常还有下面这种形式：例如：C（CH3)3 -- CH2--CH2--CH3中“C（CH3)3 -- ”原子团中含等位碳,就是其中的三个“CH3--”因为这三个CH3--连在同一个碳原子上,所以位置相同.如果找一氯代物的话,我上述写的烷烃就应该有四种一氯代物[小结]：综上所述,找一氯代物的同分异构体,实际上主要是排除等位碳.找等位碳主要分几步：1.先找对称轴,删掉对称轴一侧的等位碳,2.然后找同一个碳原子上的等位碳只留一个,其它都删掉3.若无对称轴,直接找同一个碳原子上的等位碳就行了例如：C4H9Cl 的同分异构体：丁烷同分异构有以下两种：1）CH3--CH2--CH2--CH3 2）CH3--CH（CH3）--CH3 2种一氯代物 2种一氯代物所以C4H9Cl 的同分异构体共四种
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某烯烃加氢后生成物的结构简式如下所示: CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)3 符合这一条件的烯烃有?种希望有全部展开的结构简式. 我认为只有一种,就是第二个碳和第三个碳之间是双键.为什么答案是3种? 怎么还原成烯烃的? 能告诉一下方法吗
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是有三种,双键加氢后一定两边碳上都至少一个氢,生成物中符合条件的碳碳键有4个,但第一个-CH-上连得两个CH3-等效,所以一共只有3种符合条件的碳碳单键,所以还原回去的烯烃有3种即：1.CH2=C(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)32.CH3-C(CH3)=C(CH3)-C(CH3)33.双键在第二个-CH-与它所连的那个CH3-之间
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-C(CH3)3这里的不是季碳原子吗，为什么叫叔丁基？还有异丙基中的异为什么不是一条支链而是-CH
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