(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清潔能源。工業(yè)上利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成甲醇和二甲醚;卮鹣铝袉栴}:
(1)制備二甲醚最后一步反應(yīng)由Al2O3催化甲醇脫水合成,反應(yīng)方程式為                      。
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃燒熱是282.8 kJ·mol-1;H2的燃燒熱是285.8 kJ·mol-1寫出表示CH3OH (g) 燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
(3)二甲醚直接燃料電池比甲醇直接燃料電池更高效,等質(zhì)量的二甲醚和甲醇完全放電轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是          。用二甲醚直接燃料電池電解足量飽和食鹽水,當(dāng)消耗9.2g二甲醚時理論上陰極產(chǎn)生的氣體的體積為        L。(標(biāo)況下)
(4)在合成中伴有水煤氣交換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)加入密閉容器中反應(yīng),平衡時測得結(jié)果如下表。

溫度
260℃
     280℃
295℃
   310℃
CO轉(zhuǎn)化率
    89%
     80%
    75%
    60%
①請解釋CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系                                        。
②列式計算280℃時平衡常數(shù)                          
③若平衡體系中,測得H2的壓強占總壓的30%,要使體系中CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%,應(yīng)該使溫度             (填“升高”、“降低”、“不變”)

(1)  2CH3OH CH3OCH3 +H2O               
(2)  CH3OH (g) + 3/2O2 (g)= CO2 (g)+2H2O (l);△H=" -764.3KJ" /mol  
(3)  32/23,26.88L
(4)  ①△H<0,升高溫度,平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率降低。②   ;    ③降低                                                   

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上也可以用CO2和H2反應(yīng)制得甲醇。在2×105Pa、300℃的條件下,若有44g CO2與6g H2恰好完全反應(yīng)生成氣體甲醇和水,放出49.5kJ的熱量。試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                             。
某次實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示(實線)。
試回答下列問題:

(1)a點正反應(yīng)速率     (填大于、等于或小于)逆反應(yīng)速率。
(2)下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是       ,最小的是       。

A.0~1min
B.1~3min
C.3~8min
D.8~11min
(3)計算該實驗平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率和該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K(寫出計算過程)。
(4)僅改變某一實驗條件再進(jìn)行兩次實驗,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示,曲線I對應(yīng)的實驗條件改變是                    ,曲線II對應(yīng)的實驗條件改變是                    

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(12分) 1909年化學(xué)家哈伯在實驗室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體表面合成氨的反應(yīng)過程,示意如下圖:

(1)圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面,圖②和圖③的含義分別是______,______。
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g);  ΔH=  - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol, 氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為__________。
(3)500℃下,在A、B兩個容器中均發(fā)生合成氨的反應(yīng)。隔板Ⅰ固定不動,活塞Ⅱ可自由移動。

①當(dāng)合成氨在容器B中達(dá)平衡時,測得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此時容積為2.0L。則此條件下的平衡常數(shù)為____________;保持溫度和壓強不變,向此容器中通入0.36molN2,平衡將__________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。
②向A、B兩容器中均通入xmolN2和ymolH2,初始A、B容積相同,并保持溫度不變。若要平衡時保持N2在A、B兩容器中的體積分?jǐn)?shù)相同,則x與y之間必須滿足的關(guān)系式為____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(18分)MnO2和Zn是制造干電池的重要原料,工業(yè)上用軟錳礦(主要成分MnO2)和閃鋅礦(主要成分ZnS)聯(lián)合生產(chǎn)MnO2和Zn的工藝流程如下圖所示:

(1)操作I用到硅酸鹽材質(zhì)的儀器有燒杯、玻璃棒和_______ _____(填儀器名稱)。
(2)稀硫酸浸泡時反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________;該反應(yīng)中若析出19.2g單質(zhì)A,共轉(zhuǎn)移____________mo1電子。浸泡時反應(yīng)速率較慢,下列措施不能提高浸泡時反應(yīng)速率的是________(填代號)。
a.將礦石粉碎   
b.提高浸泡溫度
c.適當(dāng)增大硫酸濃度
d.改變軟錳礦與閃鋅礦的比例
(3)由硫酸錳溶液可得到固體碳酸錳,然后在空氣中煅燒碳酸錳制備MnO2。已知:

寫出碳酸錳在空氣中煅燒生成MnO2的熱化學(xué)方程式_________________________。
(4)用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2的裝置如下圖所示:

①a應(yīng)與直流電源的_________(填“正”或“負(fù)”)極相連。.
②電解過程中氫離子的作用是______________和_____________;若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為個,左室溶液中的變化量為________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(共14分)甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度(℃)
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
(1)反應(yīng)②是      (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(P)的關(guān)系如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)            K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(3)判斷反應(yīng)③△H      0; △S      0(填“>”“=”或“<”)
在500℃、2L的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)③,測得某時刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol,此時v(正)      v(逆)(填“>”“=”或“<”)
(4)一定溫度下,在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是                   。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是                  

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下, 
將0.2 mol/L的乙酸與0.1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合,則混合溶液中離子濃度由大到小的順序為                                         

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)近幾年來,我國中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾天氣,面對全球近期的氣候異常,環(huán)境問題再次成為焦點。非金屬氧化物的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑之一。請運用化學(xué)反應(yīng)原理知識,回答下列問題:
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-57kJ?mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________________。
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

     濃度(mol/L)
時間(min)
 
NO
 
N2
 
CO2
 
0
 
0.100
 
0
 
0
 
10
 
0.058
 
0.021
 
0.021
 
20
 
0.040
 
0.030
 
0.030
 
30
 
0.040
 
0.030
 
0.030
 
40
 
0.032
 
0.034
 
0.017
 
50
 
0.032
 
0.034
 
0.017
 
①T℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
②30 min后改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是___________________。
③若30min后升高溫度重新達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則該反應(yīng)
△H_________0(填“<”“>”“=”)。
Ⅱ、某科研小組為治理SO2對大氣的污染,利用煙氣中的SO2為原料制取硫酸。
(1)利用原電池原理,用SO2、O2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式__________。
(2)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常溫時吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32):n(HSO3)變化關(guān)系如下表:
n(SO32):n(HSO3)
 
91:9
 
1:1
 
1:91
 
pH
 
8.2
 
7.2
 
6.2
 
以下離子濃度關(guān)系的判斷正確的是
A.NaHSO3溶液中c(H+)<c (OH-
B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+
C.當(dāng)吸收液呈中性時,c(Na+)>c (HSO3-)>c (SO32-)>c(OH-)=c(H+
D.當(dāng)n(SO32):n(HSO3)=1:1時,c(Na+)=c (HSO3-)+2c (SO32-
②然后電解該NaHSO3溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)式______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(10分) 氨氣是一種重要的化工原料,工業(yè)上用N2和H2合成NH3,F(xiàn)已知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖如下左圖;卮鹣铝袉栴}:

(1)該反應(yīng)為      (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)合成氨的熱化學(xué)方程式為                                   。
(3)若又已知鍵能數(shù)據(jù)如上表,結(jié)合以上數(shù)據(jù)求出N-H鍵鍵能為       kJ/mol。
(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸的第一步為氨催化氧化,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

以下是一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)數(shù)據(jù),回答下列問題:

化合物
燃燒熱
化合物
燃燒熱
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1560.8
異丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2-甲基丁烷
3 531.3
 
(1)已知:物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),比較正丁烷、異丁烷的熱穩(wěn)定性:正丁烷______異丁烷(填“>”、“=”或“<”)。
(2)寫出乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式:________________________
(3)相同質(zhì)量的烷烴,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,燃燒放出的熱量______(填“越多”、“越少”或“相同”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,科學(xué)家們在嘗試用更科學(xué)的方法將NOx轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。
(1)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3         。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒壓下,將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③,在不同溫度、不同投料比時,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表:

投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=         
②若溫度不變,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,則K將         。(填“增大”、“減小”或“不變”。)
③400 K時,將投料比為1的NO2和CH4的混合氣體共0.04 mol,充入一裝有催化劑的容器中,充分反應(yīng)后,平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)        。
(3)連續(xù)自動監(jiān)測氮氧化物(NOx)的儀器動態(tài)庫侖儀的工作原理示意圖如圖1

圖1                                    圖2
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式:                                。
②收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V(NO)︰V(NO2)=   
(4)在容積相同的兩個密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH4,然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下,同時分別發(fā)生②③兩個反應(yīng):并在t秒時測定其中NOx轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如圖2所示:
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
結(jié)論二:在250℃-450℃時,NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450℃-600℃時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反應(yīng)中,提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_________。(填編號)
A.改用高效催化劑     B.降低溫度     C.分離出H2O(g)       D.增大壓強
E.增加原催化劑的表面積   F.減小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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