Question

二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的清潔、高效能源．
Ⅰ．（1）合成二甲醚反應(yīng)一：
3H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247KJ/mol
一定條件下該反應(yīng)在密閉容器中達到平衡后，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是

AE

．
A、低溫高壓        B、加催化劑      C、體積不變充入N₂
D、增加CO濃度    E、分離出二甲醚
（2）合成二甲醚反應(yīng)二：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．在不同溫度下，分別在1L密閉容器中加入不同物質(zhì)的量的CH₃OH，反應(yīng)達到平衡，測得各組分的濃度如表：‘

實驗組	溫度/K	平衡濃度mol/L
		CH3OH	CH3OCH3	H2O
1	403	0.01	0.2	0.2
2	453	0.02	0.3	0.4

該反應(yīng)是

放熱

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，原因是

K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，K（403）＞K（453），所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

（從平衡常數(shù)角度說明）．
Ⅱ．二甲醚燃料電池的工作原理如下圖一所示．

（1）該電池正極的電極反應(yīng)式為

4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O

．
電池在放電過程中，b對應(yīng)的電極溶液的pH

減小

．（填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）以上述電池為電源，通過導線與圖二電解池相連．X、Y為石墨，a為1L0.1mol/LKCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式為

2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
（3）室溫時，按上述（2）電解一段時間后，取25mL上述電解后溶液，滴加0.2mol/L  醋酸得到圖三（不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計）．
①若圖三的B點pH=7，則滴定終點在

AB

區(qū)間（填“AB”、“BC”或“CD”）．
②C點溶液中各離子濃度大小關(guān)系是

c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）要提高CO的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)分析移動；
（2）計算出平衡，比較升高溫度時平衡常數(shù)的變化，可判斷反應(yīng)熱；
Ⅱ、（1）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子被還原，由氫離子移動方向可知左側(cè)電極為負極，右側(cè)電極為正極；
（2）電解KCl溶液，生成KOH、氫氣和氧氣；
（3）醋酸為弱酸，恰好中和時溶液呈堿性，pH＞7，C點醋酸過量，溶液呈酸性．

解答：解：Ⅰ、（1）A正反應(yīng)放熱，則降低溫度可使平衡向正方向移動，增大壓強平衡向正方向移動，故A正確；
B．加入催化劑平衡不移動，故B錯誤；
C．體積不變充入N₂，平衡不移動，故C錯誤；
D．增加CO濃度，CO的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤；
E．分離出二甲醚，可使平衡向正方向移動，
故答案為：AE；
（2）平衡時K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，說明升高溫度平衡常數(shù)減小，則反應(yīng)向逆方向移動，所以正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；K（403）=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，K（453）=

0.3×0.4

(0.02)2

=300，K（403）＞K（453），所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
Ⅱ、（1）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子被還原，電極反應(yīng)為4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，由氫離子移動方向可知左側(cè)電極為負極，右側(cè)電極為正極，負極反應(yīng)為
CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=12H⁺+2CO₂，生成H⁺，pH減小，
故答案為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O；減�。�
（2）電解KCl溶液，生成KOH、氫氣和氧氣，總反應(yīng)式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）①醋酸為弱酸，恰好中和時溶液呈堿性，pH＞7，應(yīng)為與AB之間，故答案為：AB；
②C點醋酸過量，溶液呈酸性，應(yīng)有c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評：本題考查較為綜合，涉及化學平衡的移動，原電池與電解池以及離子濃度的大小比較，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫以及平衡常數(shù)的意義．