16.,工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~280℃)、壓強(2.0~10.0MPa)和催化劑作用進行的,反應器中發(fā)生了下列反應:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H1=-90.7kJ•mol-1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H2=-23.5kJ•mol-1
CO(g)+H2O?(g)CO2(g)+H2(g);△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)反應器中的總反應可表示為3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),該反應的△H=-246.1kJ/mol.在密閉容器中,開始投人3molCO和3molH2并在一定條件下達到平衡.該反應放出的熱量為小于246.1kJ,簡述理由:因為反應是可逆的,不能進行完全.
(2)二氧化碳使大氣中含量最高的一種溫室氣體,控制和治理二氧化碳是解決溫室效應的有效途徑.目前,由二氧化碳合成二甲醚已取得了較大的進展,化學反應與能量關(guān)系如圖所示.寫出該反應的熱化學方程式:CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=(b-a)kJ/mol.

分析 (1)由反應①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ•mol-1,②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1,③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1,將①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)根據(jù)蓋斯定律可計算反應的△H;
(2)根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學方程式的書寫知識來進行回答.

解答 解:(1)①已知: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,由蓋斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,在密閉容器中,開始投人3molCO和3molH2并在一定條件下達到平衡,該反應放出的熱量小于246.1kJ,因為反應是可逆的,不能進行完全,
故答案為:-246.1kJ/mol;小于246.1kJ;因為反應是可逆的,不能進行完全;
(2)根據(jù)圖示信息得到由二氧化碳合成二甲醚的反應是吸熱的,該反應的熱化學方程式為;CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=(b-a)kJ/mol;故答案為:CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=(b-a)kJ/mol.

點評 本題考查學生蓋斯定律的應用以及熱化學方程式的書寫知識,注意知識的歸納和梳理是解題的關(guān)鍵,難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列屬于水解離子方程式且正確的是( 。
A.HCO3-+H2O?H3O++CO32-B.NH3+H2O?NH4++OH-
C.CO32-+2H2O?H2CO3+2OH-D.Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.化學與科技、社會、生產(chǎn)、生活密切相關(guān).下列有關(guān)說法不正確的是(  )
A.以地溝油為原料加工制成的生物柴油的成分與從石油分餾得到的柴油成分不同
B.在食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋,可防止食物受潮、氧化變質(zhì)
C.綠色化學的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理
D.天然氣、沼氣和水煤氣分別屬于化石能源、可再生能源和二次能源

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

4.乙酰苯胺是常用的醫(yī)藥中間體,可由苯胺與乙酸制備.反應的化學方程式如下:

有關(guān)化合物的物理性質(zhì)見下表:
化合物密度(g.cm-3溶解性熔點(℃)沸點(℃)
乙酸1.05易溶于水、乙醇17118
苯胺1.02微溶于水,易溶于乙醇-6184
乙酰苯胺-微溶于冷水,可溶于熱水,易溶于乙醇114304
合成:
方案甲:采用裝置甲(分餾柱的作用類似于石油分餾中的分餾塔).在圓底燒瓶中加入5,0mL 苯胺、7.4mL乙酸,加熱至沸,控制溫度計讀數(shù)100~105℃,保持液體平緩流出,反應40min后停止加熱.將圓底燒瓶中的液體趁熱倒入盛有100mL水的燒杯,冷卻后有乙酰苯胺固體析出,過濾得粗產(chǎn)物.
方案乙:采用裝置乙,加熱回流,反應40min后停止加熱.其余與方案甲相同.
提純:甲乙兩方案均采用重結(jié)晶方法.操作如下:
①加熱溶解→②活性炭脫色→③趁熱過濾→④冷卻結(jié)晶→⑤過濾→⑥洗滌→⑦干燥
請回答:
(1)儀器a的名稱是冷凝管,b處水流方向是出水(填“進水”或“出水”).
(2)合成步驟中,乙酰苯胺固體析出后,過濾分離出粗產(chǎn)物.留在濾液中的主要物質(zhì)是乙酸.
(3)提純過程中的第③步,過濾要趁熱的理由是防止溫度降低導致乙酰苯胺析出,降低產(chǎn)率.
(4)提純過程第⑥步洗滌,下列洗滌劑中最合適的是A.
A.蒸餾水      B.乙醇       C.5%Na2CO3溶液       D.飽和NaCl溶液
(5)從投料量分析,為提高乙酰苯胺產(chǎn)率,甲乙兩種方案均采取的措施是乙酸過量;實驗結(jié)果表明方案甲的產(chǎn)率較高,原因是方案甲將反應過程中生成的水蒸出,促進反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.如圖裝置所示,銅片上發(fā)生的反應為(  )
A.Zn2++2e-═ZnB.Cu2++2e-═CuC.Zn-2e-═Zn2+D.2H++2e-═H2

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

1.已知A是灰黑色、有金屬光澤的固體單質(zhì).根據(jù)如圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答下列有關(guān)問題. (1)寫出B、C兩物質(zhì)的名稱:B硅酸鈉,C硅酸.
(2)寫出D→B的化學方程式:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O.
(3)寫出B→C的離子方程式:CO2+SiO32-+H2O═H2SiO3↓+CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

8.化學與生產(chǎn)生活密切相關(guān).下列說法正確的是( 。
A.碳酸鋇可用于治療胃酸過多的藥
B.二氧化硫可用作食品的漂白劑
C.碳纖維是復合材料
D.PM2.5指數(shù)是霧霾天氣監(jiān)測中的重要指標

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列實驗設(shè)計不能達到實驗目的是(  )
選項 實驗目的 實驗過程
 A 證明構(gòu)成原電池能加快制取氫氣速率 在鋅與稀硫酸反應時加足量氧化銅
 B 證明負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應 將鋅片、銅片分別放入硫酸銅溶液中
 C 證明電極類型與電解質(zhì)溶液有關(guān) 以鋁、鎂為電極,分別在氫氧化鈉溶液、稀硫酸中構(gòu)成原電池
 D 證明Ag+的氧化性比Cu2+以石墨為電極,電解0.001mol•L-1AgNO3溶液和1mol•L-Cu(NO32溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.某強酸性溶液X中僅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種,取該溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程如下:

根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)僅根據(jù)上述連續(xù)實驗不能確定溶液X中是否含有的陽、陰離子分別是Fe3+、Cl-.若要用實驗證明該陰離子是否存在,最可靠的化學方法是取少量B溶液于試管中,向其中滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,說明存在Cl-,否則Cl-不存在.
(2)盡量用離子方程表達下列反應:
①中生成氣體A:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O.
②中生成溶液H:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
②中產(chǎn)生的氣體F遇氯氣產(chǎn)生白煙:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
(3)若②中所用氫氧化鈉濃度為2mol/L,當加入l0ml時開始產(chǎn)生沉淀,55ml時沉淀的量達到最大值0.03mol,繼續(xù)滴加沉淀的量保持不變,隨后再滴加沉淀部分溶解,到60ml時沉淀的量降為0.025mol且保持不變,則原溶液中c(Fe2+)為0.15mol/L、c(Fe3+)為0.1mol/L、c(H+)為0.4mol/L、c(Cl-)為0.4mol/L.(若有些離子不存在,請?zhí)?mol/L)

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