Question

二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，熔點-141.5 ℃，沸點-24.9 ℃，與石油液化氣（LPG）相似，被譽為“21世紀的清潔燃料”。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=－90.7 kJ·mol-1

③2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） ∆H3

回答下列問題：

（1）若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是890.3 kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1；1mol液態水變為氣態水要吸收44.0 kJ的熱量。反應③中的相關的化學鍵鍵能數據如下：

化學鍵	H-H	C-O	H-O（水）	H-O（醇）	C-H
E/（kJ.mol-1）	436	343	465	453	413

則∆H1＝__________kJ·mol-1、∆H3＝__________kJ·mol-1

（2）反應①的化學平衡常數表達式為_____________。

制備原理Ⅰ中，在恒溫、恒容的密閉容器中合成，將氣體按n（CH4）:n（O2）＝2：1混合，能正確反映反應①中CH4的體積分數隨溫度變化的曲線是_______________。

下列能表明反應①達到化學平衡狀態的是________。

a．混合氣體的密度不變

b．反應容器中二甲醚的百分含量不變

c．反應物的反應速率與生成物的反應速率之比等于化學計量數之比

d．混合氣體的壓強不變

（3）有人模擬制備原理Ⅱ，在500K時的2L的密閉容器中充入2molCO和6molH2，8min達到平衡，平衡使CO的轉化率為80%，c（CH3OCH3）=0.3mol·L-1，用H2表示反應②的速率是___________；可逆反應③的平衡常數K3=_____________。若在500K時，測得容器中n（CH3OH）=n（CH3OCH3），此時反應③v（正）_________v（逆），說明原因___________。

Answer 1