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在溫度相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒壓，發生反應CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）；△H=37kJ?mol-1，測得反應達到平衡時的有關數據如下：
容器  甲  乙  丙
 反應物投入量  1molCH3OCH3、1molH2O 2molCH3OH  1molCH3OH
 CH3OH的濃度/mol?L-1  c1  c2  c
 反應的能量變化  吸收akJ  放出bkJ  放出ckJ
 平衡時的體積  V1  V2  V3
 反應物轉化率  α1  α2  α3
下列說法正確的是（　�。�
分析：恒溫恒壓下，甲、乙、丙到達平衡為等效平衡，對應各組分的含量完全相同、濃度相同，其中甲、乙對應各組分的物質的量相等，容器的體積相同，乙、丙轉化率相同，乙中物質的量為丙中對應各組分的2倍，據此結合選項計算判斷；
解答：解：A．恒溫恒壓下，甲、丙為等效平衡，對應各組分的含量完全相同、濃度相同，令平衡時甲中甲醚為nmol，則丙中甲醚為0.5nmol，甲中吸收的熱量為（1-n）×37kJ=akJ，丙中放出的熱量為0.5n×37kJ=ckJ，整理得a+2c=37，故A錯誤；
B．恒溫恒壓下，甲、乙到達平衡為等效平衡，對應各組分的含量完全相同，對應各組分的物質的量相等，令甲醚的轉化率為α1，則平衡時甲醚的物質的量為（1-α1）mol，乙中平衡時甲醚的物質的量為2α2mol×
1
2
=α2mol，故（1-α1）=α2，整理得α1+α2=1，故B正確；
C．甲容器投入的起始量和乙投入的起始量相當，乙容器反應物投入2molCH3OH、丙容器反應物投入1molCH3OH在保持恒溫、恒壓情況下是等效平衡，應存在V1=V2=2V3，故C正確；
D．恒溫恒壓下，甲、乙、丙到達平衡為等效平衡，對應各組分的含量完全相同、濃度相同，c1=c3，故D錯誤；
故選BC；
點評：本題主要考查的是化學平衡中的等效平衡問題，等效平衡為在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應體系，起始時加入物質的物質的量不同，而達到化學平衡時，同種物質的百分含量相同，做題時注意從思路的轉化．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

在溫度相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒壓，測得反應達到平衡時的有關數據如表
（已知CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol）
容器 甲 乙 丙
反應物投入量 1molCO、2molH2 1molCH3OH 2molCH3OH
CH3OH的濃度（mol/L） c1 c2 c3
反應的能量變化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
平衡時體積（L） V1 V2 V3
反應物轉化率 α1 α2 α3
下列說法正確的是（　　）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀的新型能源，是一種高效、清潔能源．
Ⅰ．工業制備二甲醚的生產流程如下：
催化反應室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）發生如下反應：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）二甲醚也可以通過天然氣和CO2合成制得，該反應的化學方程式為
3CH4+CO2→2CH3OCH3
3CH4+CO2→2CH3OCH3
．
（2）催化反應室中總反應3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=
-246.1kJ/mol
-246.1kJ/mol
，830℃時反應③的K=1.0，則在催化反應室中反應③的K
＞
＞
1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在溫度相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒壓，發生反應②，測得反應達到平衡時的有關數據如下．
容器 甲 乙 丙
反應物投入量 1mol CH3OCH3、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的濃度（mol/L） c1 c2 c3
反應的能量變化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡時體積（L） V1 V2 V3
反應物轉化率 α 1 α 2 α 3
下列說法正確的是
A、B、C
A、B、C
．（填字母序號）
A．a+2c=23.5        B．α1+α2=1        C．V1＞V3       D．c1=2c3
（4）上述生產流程中，可以循環使用的物質有
甲醇和水、CO和H2
甲醇和水、CO和H2
．
Ⅱ．用二甲醚-空氣堿性（KOH）燃料電池作電源電解精煉粗銅（如圖），在接通電路一段時間純Cu質量增加3.2g．

（5）請寫出燃料電池中的負極反應式：
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
．
（6）燃料電池正極消耗標準狀況下空氣的體積是
2.8L
2.8L
（空氣中O2體積分數以20%計算）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?揚州三模）二甲醚與水蒸氣重整制氫氣作為燃料電池的氫源，比其他制氫技術更有優勢．主要反應為：
①CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）△H=+37kJ?mol-1
②CH3OH（g）+H2O（g）?3H2（g）+CO2（g）△H=+49kJ?mol-1
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJ?mol-1
其中反應③是主要的副反應，產生的CO能毒害燃料電池Pt電極．請回答下列問題：
（1）CH3OCH3（g）與水蒸氣重整制氫氣的熱化學方程式為
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135kJ?mol-1
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135kJ?mol-1
．
（2）下列采取的措施和解釋正確的是
ABD
ABD
．（填字母序號）
A．反應過程在低溫進行，可減少CO的產生
B．增加進水量，有利于二甲醚的轉化，并減少CO的產生
C．選擇在低溫具有較高活性的催化劑，有助于提高反應②CH3OH的轉化率
D．體系壓強升高，對制取氫氣不利，且對減少CO的產生幾乎無影響
（3）在溫度相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒壓，發生反應①，測得反應達到平衡時的有關數據如下．
容器 甲 乙 丙
反應物投入量 1mol CH3OCH3、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的濃度（mol/L） c1 c2 c3
反應的能量變化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡時體積（L） V1 V2 V3
反應物轉化率 α 1 α 2 α 3
下列說法正確的是
ABC
ABC
．（填字母序號）
A．a+2c=37    B．α1+α2=1    C．V1＞V3   D．c1=2c3
（4）以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極也可直接構成燃料電池．該電池中負極上的電極反應式是
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
．

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科目：高中化學 來源：2012屆河北省正定中學高三第三次考試化學試卷 題型：填空題

（15分）二甲醚與水蒸氣重整制氫氣作為燃料電池的氫源，比其他制氫技術更有優勢。主要反應為：
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g)         ΔH＝+37 kJ·mol－1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)   ΔH＝+49 kJ·mol－1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)         ΔH＝+41.3 kJ·mol－1
其中反應③是主要的副反應，產生的CO能毒害燃料電池Pt電極。請回答下列問題：
（1）二甲醚可以通過天然氣和CO2合成制得，該反應的化學方程式為
                                                                。
（2）CH3OCH3(g)與水蒸氣重整制氫氣的熱化學方程式為
                                                                。
（3）下列采取的措施和解釋正確的是           。（填字母序號）
A．反應過程在低溫進行，可減少CO的產生 
B．增加進水量，有利于二甲醚的轉化，并減少CO的產生
C．選擇在低溫具有較高活性的催化劑，有助于提高反應②CH3OH的轉化率
D．體系壓強升高，對制取氫氣不利，且對減少CO的產生幾乎無影響
（4）在溫度相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒壓，發生反應①，測得反應達到平衡時的有關數據如下。

容器
甲
乙
丙
反應物投入量
1mol CH3OCH3、1mol H2O
2mol CH3OH
1mol CH3OH
CH3OH的濃度（mol/L）
c1
c2
c3
反應的能量變化
吸收a kJ
放出b kJ
放出c kJ
平衡時體積（L）
V1
V2
V3
反應物轉化率
α 1
α 2
α 3
下列說法正確的是          。（填字母序號）
A. a+2c="37 "      B. α1 + α2="1"       C. V1 > V3      D. c1=2c3
（5）以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極也可直接構成燃料電池。該電池中負極上的電極反應式是                                             。

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