醚（CH3OCH3）被稱為21試劑的新型燃料，它清潔、高效、具有優良的環保能，醚是一種無氣體，具有輕微...

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問題詳情：

*醚（CH3OCH3）被稱為21試劑的新型燃料，它清潔、高效、具有優良的環保*能，*醚是一種無*氣體，具有輕微的醚香味，其燃燒熱為1455kJ/mol，*醚可作燃料電池的燃料．

（1）寫出*醚燃燒的熱化學方程式　　；已知H2（g）和C（s）的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；計算反應4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）的△H=　　．

（2）工業上利用H2和CO2合成二*醚的反應如下：6H2（g）+2CO2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＜0

①一定温度下，在一個固定體積的密閉容器中進行該反應，下列能判斷反應達到化學平衡狀態的是　　（選填編號）．

A．c（H2）與c（H2O）的比值保持不變 B．單位時間內有2molH2消耗時有1molH2O生成

C．容器中氣體密度不再改變 D．容器中氣體壓強不再改變

②温度升高，該化學平衡移動後到達新的平衡，CH3OCH3的產率將　　（填“變大”、“變小”或“不變”，下同），混合氣體的平均式量將　　．

（3）以*醚、空氣、*氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池．該電池的負極反應式為　　．

（4）常温下，用（3）中的燃料電池為電源，以石墨為電極電解500mL滴有*酞的NaCl溶液，裝置如圖所示，請寫出電解過程中Y電極附近觀察到的現象　　；當檀料電池消耗0，.28LO2（標準狀況下）時，計算此時：NaCl溶液的pH=　　（假設溶液的體積不變，氣體全部從溶液中逸出）．

【回答】

【考點】熱化學方程式；化學平衡的影響因素；化學平衡狀態的判斷；電解原理．

【專題】化學反應中的能量變化；化學平衡專題；電化學專題．

【分析】（1）依據燃燒熱概念含義是1mol*醚完全燃燒生成穩定氧化物二氧化碳和液態水放出的熱量為燃燒熱，結合書寫方法寫出熱化學方程式；

依據燃燒熱寫出熱化學方程式，結合蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式和對應焓變；

（2）①反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度、含量等不再發生變化，以及由此衍生的其它量不變，可由此進行判斷．

②根據反應放熱，故升高温度，平衡左移，據此判斷CH3OCH3的產率和混合氣體的平均式量M=；

（3）原電池負極發生氧化反應，*醚在負極放電，鹼*條件下生成碳*根與水，原電池反應比直接燃燒能量轉化率高；

（4）惰*電極電解飽和食鹽水，Y電極是陽極，溶液中*離子失電子生成*氣；依據原電池和電解池中存在的電子守恆結合電極反應計算溶液PH．

【解答】解：（1）*醚的燃燒熱為1455kJ/mol，則燃燒方式的熱化學方程式為：CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H1=﹣1455kJ/mol；

H2（g）和C（s）的燃燒熱分別是285.8kJmol﹣1、393.5kJmol﹣1；熱化學方程式：

①H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8KJ/mol；

②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol；

③CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H1=﹣1455kJ/mol；

依據蓋斯定律計算①×3+②×2﹣③得到反應熱化學方程式為：2C（s）+3H2（g）+O2（g）═CH2OCH3（g）：△H=﹣169.4kJ/mol；

4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH2OCH3（g）：△H=﹣338.8kJ/mol；

故*為：CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H1=﹣1455kJ/mol；△H=﹣378.8kJ/mol；

（2）①A、在反應達平衡前，c（H2）與c（H2O）的比值在變小，故當c（H2）與c（H2O）的比值保持不變時，反應達平衡，故A選；

B、單位時間內有2mol H2消耗時一定會有1mol H2O生成，故不能作為平衡的標誌，故B不選；

C、本反應的反應物和生成物全是氣體，根據質量守恆可知，在反應過程中氣體的質量一直不變，而又是恆容的容器，即氣體體積不變，故氣體密度ρ=一直不變，故密度不變不能作為平衡的標誌，故C不選；

D、此反應是個氣體的物質的量有改變的反應，即在平衡之前，容器中氣體的物質的量和壓強在變化，故當壓強不變時，説明反應達平衡，故D選．

故選AD；

②反應放熱，故升高温度，平衡左移，故CH3OCH3的產率將變小；本反應的反應物和生成物全是氣體，根據質量守恆可知，在反應過程中氣體的質量m一直不變，而升温後平衡左移，氣體的物質的量變大，故混合氣體的平均式量M=變小，故*為：變小；變小；

（3）原電池負極發生氧化反應，*醚在負極放電，鹼*條件下生成碳*根與水，電極反應式為：CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O；故*為：CH3OCH3+16OH﹣12e﹣=2CO2﹣3+11H2O；

（4）電解池中Y電極為陽極，溶液中*離子失電子發生氧化反應生成*氣，現象是冒氣泡，上部溶液呈黃綠*；

當燃料電池消耗2.8LO2（標準狀況下）物質的量==0.125mol，電極反應為O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，電子轉移為0.5mol，電解池中陽極電極反應為4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，依據電子守恆溶液中減少*氧根離子物質的量和增加的*離子物質的量守恆，則溶液中*離子濃度==1mol/L，此時NaCl溶液的pH=14；

故*為：Y電極附近溶液中有氣體產生，上部分呈黃綠*；14．

【點評】本題考查了熱化學方程式的書寫方法和燃燒熱概念，蓋斯定律的計算應用，原電池反應、電解池反應原理的應用判斷，掌握實質是解題關鍵，題目難度中等．

知識點：化學的反應中的物質變化和能量變化單元測試

題型：填空題