Question

二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：                              。

（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

① 2H₂(g) + CO(g)CH₃OH(g)；ΔH ＝－90．8 kJ·mol^-1

② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)；ΔH＝－23．5 kJ·mol^-1

③ CO(g) + H₂O(g)CO₂(g) + H₂(g)；ΔH＝－41．3 kJ·mol^-1

总反应：3H₂(g) + 3CO(g)CH₃OCH₃(g) + CO₂(g)的ΔH＝            ；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是          (填字母代号)。

a．压缩体积 b．加入催化剂 c．减少CO₂的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚

（3）已知反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正       v逆 (填“>”、“<”或“＝”)。

② 温度升高，该反应的平衡常数K            (填“增大”、“减小”或“不变”)

Answer

（1）Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS；

（2）-246．4kJ· mol-1；a、 c、 e

（3）① ＞ ；② 减少

【解析】

试题分析：（1）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐为硫氢酸钠和碳酸氢，反应的化学方程式为：Na2CO3+H2S═NaHCO3+NaHS，故答案为：Na2CO3+H2S═NaHCO3+NaHS；

（2）①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1

由盖斯定律②+③+①×2得到

3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 kJ•mol-1，

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，反应是放热反应，反应前后气体体积减小的反应，要提高CO的转化率，平衡正向进行，a、压缩体积，压强增大平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故a符合；b、加入催化剂，改变反应速率不改变化学平衡，转化率不变，故b不符合； c、减少CO2的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故c符合；d、增加CO的浓度，提高氢气转化率，一氧化碳转化率减小，故d不符合； e、分离出二甲醚(CH3OCH3)，平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故e符合；故答案为：-246.4 kJ•mol-1；a、c、e；

（3）①Q===2.25＜400，平衡正向进行，v(正)＞v(逆)，故答案为：＞；

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数K减小，故答案为：减小。

考点：考查了热化学方程式的书写方法和盖斯定律的计算、化学平衡的影响因素的相关知识。