8．二甲醚（DME）一種清潔的替代燃料，不含硫，不會(huì)形成微粒，而且與汽油相比，排放的NO2更少，因此是優(yōu)良的柴油機(jī)替代燃料．工業(yè)上利用一步法合成二甲醚的反應(yīng)如下（復(fù)合催化劑為CuO/ZnO/Al2O2）：2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol．
（1）600℃時(shí)，一步法合成二甲醚過(guò)程如下：
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H3=-38.7kJ/mol
則△H2=-3.78kJ/mol．
（2）以DME為燃料，氧氣為氧化劑，在酸性電解質(zhì)溶液中用惰性電極制成燃料電池，則通入氧氣的電極是電源的正（填正、負(fù)）極，通DME的電極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+．

分析 （1）已知：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
②2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol
依據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；
（2）該燃料電池中，氧氣在正極得電子，負(fù)極上二甲醚失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳．

解答 解：（1）已知：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
②2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律：②-①×2得：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-204.7kJ/mol-（-100.46kJ/mol）×2=-3.78kJ/mol；
故答案為：-3.78kJ/mol；
（2）該燃料電池中，氧氣在正極得電子，則通入氧氣的電極是電源的正極，負(fù)極上二甲醚失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，則負(fù)極反應(yīng)式為：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，
故答案為：正；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的計(jì)算、電化學(xué)原理，熟悉蓋斯定律、發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)
B．NH4HCO3（s）═NH3 （g）+H2O（g）+CO2（g）△H=+185.57 kJ•mol-1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向
C．△H＜0、△S＞0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行
D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

19．化學(xué)在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上生產(chǎn)玻璃、水泥和煉鐵都要用到的原料是（填名稱）石灰石，工業(yè)煉鐵主要設(shè)備是煉鐵高爐．
（2）工業(yè)上將氯氣通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是（填化學(xué)式）Ca（ClO）2．
（3）超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域．其制取原理為：Al2O3+N2+3C$\stackrel{高溫}{→}$2AlN+3CO  由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)．為測(cè)定該產(chǎn)品中A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
稱取10g樣品，將其加入過(guò)量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①AlN跟NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；
②該樣品中的A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為61.5%．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

16．在恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物后存在下列平衡：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），平衡時(shí)CO2物質(zhì)的量濃度與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該反應(yīng)的△H＜0
B．在T2時(shí)，D點(diǎn)的反應(yīng)速率：ν（正）＜（逆）
C．A、C兩點(diǎn)相比，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：M（A）＜M（C）
D．若T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

3．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．外界條件相同時(shí)，放熱反應(yīng)的速率一定大于吸熱反應(yīng)的速率
B．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化可表現(xiàn)為熱量的變化
C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng)
D．CaO+H2O═Ca（OH）2反應(yīng)過(guò)程中，舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵形成釋放的能量

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

13．下列各組離子在水溶液中不是因?yàn)樗舛荒艽罅抗泊娴氖牵ā　。?table class="qanwser">A．K+、Ca2+、HCO3-、Br-B．SO32-、Al（OH）4-、K+、Al3+C．Fe3+、Na+、NO3-、CO32-D．NH4+、Na+、SiO32-、I-E．Ca2+、Na+、NO3-、PO43-   

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

20．常溫下，在下列給定條件的溶液中，一定能大量共存的離子組是（　　）
A．含有0.1mol•L-1CO32-的溶液：Na+、Al3+、NO3-、S2-
B．無(wú)色溶液：K+、H+、SCN-、SO42-
C．$\frac{Kw}{c{（H}^{+}）}$=0.1mol/L的溶液：Na+、K+、HCO3-、NO3-
D．在由水電離出的c（H）=1.0×10-13mol•L-1的溶液中：Na+、Fe3+、Cl-、CH3COO-

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：多選題

17．下列各組離子，在指定環(huán)境中一定能大量共存的是（　　）
A．在能使pH試紙變紅的溶液中：Fe2+、Na+、Cl-、NO3-
B．在含有S2-離子的溶液中：NH4+、K+、Cl-、SO42-
C．在由水電離出的c（H+）=10-12mol•L-1的溶液中Na+、Ba2+、Cl-
D．在無(wú)色溶液中：NH4+、Mg2+、SO42-、SiO32-

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

17．某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定．
（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）
實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于如表：
溫度/℃15.020.025.030.035.0
平衡總壓強(qiáng)/kPa5.78.312.017.124.0
平衡氣體總濃
度/mol•L-1		2.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4×10-3
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是BC．
A．2v（NH3）=v（CO2）
B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變
D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)：K=1.6×10-8（mol•L-1）3．
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25.0℃下達(dá)到分解平衡．若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加 （填“增加”，“減少”或“不變”）．
④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H＞0（填“＞”、“=”或“＜”），熵變△S＞0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）已知：NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率，得到c（NH2COO-）隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示．

⑤計(jì)算25.0℃時(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率：0.05mol/（L•min）．
⑥根據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但0～6min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15℃大．

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