【題目】二甲醚作為燃料電池的原料,可通過(guò)以下途徑制。

I2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH

II2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH

1)已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=41.0kJ·mol1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2=49.0kJ·mol1

CH3OCH3(g)+ H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5kJ·mol1

則反應(yīng)IΔH=_______kJ·mol1

2)在恒容密閉容器里按體積比為12充入一氧化碳和氫氣發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說(shuō)明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________。

A.新平衡后c(CH3OCH3)增大

B.正反應(yīng)速率先增大后減小

C.反應(yīng)物的體積百分含量減小

D.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大

3)在10L恒容密閉容器中,均充入4molCO27molH2,分別以銥(Ir)和鈰(Ce)作催化劑,通過(guò)反應(yīng)II2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)制二甲醚,反應(yīng)進(jìn)行相同的時(shí)間后測(cè)得的CO2的轉(zhuǎn)化率α(CO2)隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖所示。

①根據(jù)圖1,下列說(shuō)法不正確的是________。

A.反應(yīng)IIΔH0,ΔS0

B600K時(shí),H2的速率:v(b)v(a)

C.分別用Ir、Ce作催化劑時(shí),Ce使反應(yīng)II的活化能降低更多

D.從狀態(tài)de,α(CO2)減小的原因可能是溫度升高平衡逆向移動(dòng)

②狀態(tài)e(900K)時(shí),α(CO2)=50%,則此時(shí)的平衡常數(shù)K=______(保留3位有效數(shù)字)。

4)寫(xiě)出二甲醚堿性(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式__________。該電池工作時(shí),溶液中的OH-______極移動(dòng),該電池工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小。

5)己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱(chēng)為該電池的比能量.關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇?jí)A性燃料電池,下列說(shuō)法正確的是________。

A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同

B.兩種燃料所含共價(jià)鍵數(shù)目相同,斷鍵時(shí)所需能量相同,比能量相同

C.兩種燃料所含共價(jià)鍵類(lèi)型不同,斷鍵時(shí)所需能量不同,比能量不同

【答案】-203.5 BD A、C 6.75×104 CH3OCH316OH--12e-=2CO32-11H2O 負(fù)極 C

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律,①×2+×2-③可得反應(yīng)I,所以△H=(-41.0 kJmol-1)×2+(-49.0kJmol-1)×2-(+23.5kJmol-1)=-203.5kJmol-1;

(2)A.向平衡體系中再充入一定量的CH3OCH3氣體,平衡逆向移動(dòng),但新平衡c(CH3OCH3)增大,故A不選;

B.正反應(yīng)速率先增大后減小說(shuō)明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡正向移動(dòng),故B選;

C.移走反應(yīng)物可以使反應(yīng)物的體積百分含量減小,但平衡會(huì)逆向移動(dòng),故C不選;

D.該反應(yīng)焓變小于零,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K值增大說(shuō)明溫度降低,降低溫度會(huì)使平衡正向移動(dòng),故D選;

綜上所述選BD;

(3)據(jù)圖可知隨溫度上升二氧化碳的轉(zhuǎn)化率先上升后下降,說(shuō)明在溫度較低時(shí)相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)還未達(dá)到平衡,平衡后隨溫度上升二氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度上升而下降;

A.由圖中信息可知,當(dāng)溫度高于800K時(shí),CO2轉(zhuǎn)化率α(CO2)隨反應(yīng)溫度升高而減小,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H0,同時(shí)該反應(yīng)氣體體積減小,△S0,故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知,b點(diǎn)CO2轉(zhuǎn)化率α(CO2)大于a點(diǎn),所以生成物濃度b點(diǎn)大于a點(diǎn),故v(b)v(a),由于b點(diǎn)未平衡且正向進(jìn)行,v(b)v(b),所以v(b)v(a),故B正確;

C.由圖中信息可知,當(dāng)溫度為400K~800K時(shí),反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后測(cè)得Ir作催化劑的CO2轉(zhuǎn)化率α(CO2)較高,說(shuō)明Ir的催化效率更高,所以用Ir、Ce作催化劑時(shí),反應(yīng)的活化能降低更多的是Ir,故C錯(cuò)誤;

D.狀態(tài)de都是平衡狀態(tài),從de,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),α(CO2)減小,故D正確。

故答案為:AC;

②初始投料為4molCO27molH2,狀態(tài)e(900K)時(shí),α(CO2)=50%,則轉(zhuǎn)化的CO22mol,列三段式有:

容器的體積為10L,則平衡常數(shù)K==6.75×104;

(4)二甲醚燃料電池中二甲醚被氧化生成二氧化碳,所以通入二甲醚的電極為負(fù)極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),由于電解質(zhì)為KOH溶液,所以最終產(chǎn)物為碳酸根,電極方程式為:CH3OCH316OH--12e-=2CO32-11H2O;該電池工作時(shí)為原電池,原電池中陰離子流向負(fù)極;

(5)不同的化學(xué)鍵斷裂或形成時(shí)的能量變化不同,二甲醚和乙醇雖然為同分異構(gòu)體且摩爾質(zhì)量相同,但分子中化學(xué)鍵類(lèi)型不同,所以單位質(zhì)量的二甲醚和乙醇反應(yīng)過(guò)程中放出的能量不同,所以C正確。

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:

【題目】25℃,向20.00mL 0.100 mol·LHX中滴加0.100 mol·LNaOH過(guò)程中,pH變化如下圖所示。

(1)寫(xiě)出HX的電離方程式:__________。

(2)下列有關(guān)B點(diǎn)溶液的說(shuō)法正確的是__________(填字母序號(hào))。

a. 溶質(zhì)為:HXNaX

b. 微粒濃度滿足:c(Na)c(H)c(X)c(OH)

c. 微粒濃度滿足:c(Na)c(HX)c(X)

d. 微粒濃度滿足:c(X)>c(Na)>c(H)>c(OH)

(3)A、C兩點(diǎn)水的電離程度:A__________C(“>”、“<””)

(4)C點(diǎn)對(duì)應(yīng)離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>__________。

(5)用離子方程式解釋D點(diǎn)溶液pH>7的原因:_______

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】治理SO2、CONOx污染是化學(xué)工作者研究的重要課題。

.硫酸廠大量排放含SO2的尾氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

(1)工業(yè)上可利用廢堿液(主要成分為Na2CO3)處理硫酸廠尾氣中的SO2,得到Na2SO3溶液,該反應(yīng)的離子方程式為______。

.瀝青混凝土可作為反應(yīng);2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化劑。如圖表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應(yīng)時(shí)間段下,使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。

(2)a、bc、d四點(diǎn)中,達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

(3)已知c點(diǎn)時(shí)容器中O2濃度為0.02molL-1,則50℃時(shí),在α型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(用含x的代數(shù)式表示)。

(4)觀察分析圖,回答下列問(wèn)題:

①CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K(a)______K(c)

②在均未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),同溫下β型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化速率比α型要______(填)。

______點(diǎn)時(shí)COO2分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最高。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】葡萄酒中的酒精是葡萄果實(shí)中的糖發(fā)酵后的產(chǎn)物(C6H12O62CH3CH2OH+2CO2)。

.已知:實(shí)驗(yàn)室制乙烯原理為CH3CH2OHCH2=CH2H2O,產(chǎn)生的氣體能使Br2的四氯化碳溶液褪色,甲、乙同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(氣密性已檢驗(yàn),部分夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:

操作

現(xiàn)象

點(diǎn)燃酒精燈,加熱至170

Ⅰ:A中燒瓶?jī)?nèi)液體漸漸變黑

Ⅱ:B內(nèi)氣泡連續(xù)冒出,溶液逐漸褪色

……

實(shí)驗(yàn)完畢,清洗燒瓶

Ⅲ:A中燒瓶?jī)?nèi)附著少量黑色顆粒狀物,有刺激性氣味逸出

1)溶液漸漸變黑,說(shuō)明濃硫酸具有___性。

2)對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析,甲認(rèn)為是C2H4,乙認(rèn)為不能排除SO2的作用。

①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取SO2的化學(xué)反應(yīng)方程式是___;

②乙根據(jù)現(xiàn)象認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的SO2___,使B中有色物質(zhì)反應(yīng)褪色。

③為證實(shí)各自觀點(diǎn),甲、乙重新實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)與現(xiàn)象如下:

甲:在AB間增加一個(gè)裝有某種試劑的洗氣瓶;現(xiàn)象:Br2CCl4溶液褪色。

乙:用下列裝置按一定順序與A連接:(尾氣處理裝置略)

現(xiàn)象:C中溶液由紅棕色變?yōu)闇\紅棕色時(shí),E中溶液褪色。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

a.甲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中AB間洗氣瓶中盛放的試劑是___;乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)D中盛放的試劑是___,裝置連接順序?yàn)?/span>___ (用儀器接口字母編號(hào))。

b.能說(shuō)明確實(shí)是SO2使E中溶液褪色的實(shí)驗(yàn)是___。

c.乙為進(jìn)一步驗(yàn)證其觀點(diǎn),取少量C中溶液,加入幾滴BaCl2溶液,振蕩,產(chǎn)生大量白色沉淀,淺紅棕色消失,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___。由此可得出的干燥的SO2不能使Br2的四氯化碳溶液褪色。

.葡萄酒中常用Na2S2O5做抗氧化劑。

30.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液,該溶液的pH=4.5。溶液中部分微粒濃度隨溶液酸堿性變化如圖所示。寫(xiě)出Na2S2O5溶于水時(shí)溶液中離子濃度由大到小的排列順序___。

4)已知:KspBaSO4=1×10-10KspBaSO3=5×10-7。把部分被空氣氧化的該溶液的pH調(diào)為10,向溶液中滴加BaCl2溶液使SO42-沉淀完全[c(SO42-)≤1×10-5mol·L-1],此時(shí)溶液中c(SO32-)≤___mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽(yáng)能電池的工作原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/span>X為電池的負(fù)極

B. 鍍鉑導(dǎo)電玻璃上發(fā)生氧化反應(yīng)生成I-

C. 電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng):2Ru3++3I-2Ru2++I3-

D. 電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液中I-I3-的濃度基本不變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是制備和研究乙炔性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。下列說(shuō)法不正確的是

A.制備乙炔的反應(yīng)原理是CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2

B.c的作用是除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)

C.e中的現(xiàn)象說(shuō)明乙炔能被高錳酸鉀酸性溶液氧化

D.f處觀察到的現(xiàn)象是安靜燃燒,火焰呈淡藍(lán)色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知AB、R、D都是周期表中前四周期的元素,它們的原子系數(shù)依次增大。其中A元素基態(tài)原子第一電離能比B元素基態(tài)原子的第一電離能大,B的基態(tài)原子的L層、R基態(tài)原子的M層均有2個(gè)單電子,D是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。

(1)寫(xiě)出基態(tài)D原子的電子排布式__________。

(2)已知高純度R的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開(kāi)發(fā)中具有極為重要的地位。工業(yè)上生產(chǎn)高純度R的單質(zhì)過(guò)程如下:

寫(xiě)出過(guò)程③的反應(yīng)方程式___________,已知RHCl3的沸點(diǎn)是31.5oC,則該物質(zhì)的晶體類(lèi)型是__________,中心原子的軌道雜化類(lèi)型為__________,該物質(zhì)的空間構(gòu)型是______。

(3)A的第一電離能比B的第一電離能大的原因是_________,A、B兩元素分別與R形成的共價(jià)鍵中,極性較強(qiáng)的是________。AB兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3-互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為_______

(4)已知D單質(zhì)的晶胞如圖所示,則晶體中D原子的配位數(shù)為______,一個(gè)D的晶胞質(zhì)量為____,已知D原子半徑為r pm,則該晶胞的空間利用率為_____________ (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高分子材料聚酯纖維H的一種合成路線如下:

已知:CH2=CHCH3 CH2=CHCH2Cl+HCl

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)C的名稱(chēng)是____,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

(2)EF的反應(yīng)類(lèi)型是____,E分子中官能團(tuán)的名稱(chēng)是 ___

(3)寫(xiě)出CG反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式____。

(4)在G的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的結(jié)構(gòu)有 ___種(不考慮立體異構(gòu))。

①屬于芳香族化合物,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

1mol該有機(jī)物與3molNaOH恰好完全反應(yīng)

③分子結(jié)構(gòu)中不存在

其中,核磁共振氫譜顯示4組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

(5)參照上述流程,以1-丁烯為原料合成HOCH2(CHOH)2CH2OH,設(shè)計(jì)合成路線____(無(wú)機(jī)試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】EDTA(乙二胺四乙酸)是一種能與Ca2+、Mg2+等結(jié)合的螯合劑。某高三研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備EDTA,并用其測(cè)定某地下水的硬度。制備EDTA的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:稱(chēng)取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH1000mL三頸燒瓶中(如圖),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再產(chǎn)生無(wú)色氣泡;

步驟2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,搖勻,放置片刻,加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL,加水至總體積為600mL左右,溫度計(jì)50℃加熱2h;

步驟3:冷卻后倒入燒杯中,加入活性炭脫色,攪拌、靜置、過(guò)濾。用鹽酸調(diào)節(jié)濾液至pH=1,有白色沉淀生成,抽濾,干燥,制得EDTA。測(cè)地下水硬度:取地下水樣品250mL進(jìn)行預(yù)處理后,用EDTA進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)中涉及的反應(yīng)有M2+(金屬離子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金屬離子)+EBT(鉻黑T,藍(lán)色)=MEBT(酒紅色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(鉻黑T)。

回答下列問(wèn)題:

1)步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

2)儀器Q的名稱(chēng)是_____,冷卻水從_____接口(“x”“y”)流出。

3)用NaOH固體配制上述NaOH溶液,配制時(shí)使用的儀器有托盤(pán)天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、__________,需要稱(chēng)量NaOH固體的質(zhì)量為_____

4)將處理后的水樣轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入氨水-氯化銨緩沖溶液調(diào)節(jié)pH10,滴加幾滴鉻黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。

①確認(rèn)達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____。

②滴定終點(diǎn)時(shí)共消耗EDTA溶液15.0mL,則該地下水的硬度=_____(水硬度的表示方法是將水中的Ca2+Mg2+都看作Ca2+,并將其折算成CaO的質(zhì)量,通常把1L水中含有10mgCaO稱(chēng)為1)

③若實(shí)驗(yàn)時(shí)裝有EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,則測(cè)定結(jié)果將_____ (偏大偏小無(wú)影響”)

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