【題目】二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤與水蒸氣反應(yīng)得到煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣),再合成二甲醚。
請回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學反應(yīng)方程式為:_______________________________________。
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH= -41.3 kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=_____________。
(3)已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉恒容容器中加入CH3OH ,反應(yīng)到某時刻測得各組分濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡,此時c(CH3OH) = ______ ;該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = _______________________________。
③下列措施中能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___________
A.體系壓強保持不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.CH3OH與H2O的濃度之比為1∶2
D.單位時間內(nèi),消耗2mol CH3OH的同時消耗1molH2O
【答案】 -246.4 kJ·mol-1 > 0.04 mol·L-1 0 .16 mol/(L·min) D
【解析】(1). 煤的氣化主要指的是碳和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成CO和H2,化學方程式為C+H2OCO+H2,故答案為:C+H2OCO+H2;
(2). 已知① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH = -90.8 kJ·mol-1、② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH= -23.5 kJ·mol-1、③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH= -41.3 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知,①×2+②+③得:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g) ΔH=-246.4 kJ·mol-1,故答案為:-246.4 kJ·mol-1;
(3). ①. 由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)進行到某時刻時:Qc===1.86<K=400,說明此時反應(yīng)正向進行,v正>v逆,故答案為:>;
②. 由反應(yīng)2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)和表中數(shù)據(jù)可知,起始時加入CH3OH的物質(zhì)的量為1.64mol,反應(yīng)經(jīng)10 min達到平衡,根據(jù)平衡三段式法有:
2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
起始濃度(mol/L) 1.64 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 2a a a
平衡濃度(mol/L) 1.64-2a a a
K===400,解得a=0.8,則達到平衡時c(CH3OH)=(1.64-2×0.8)mol/L=0.04mol/L,該時間內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率為v(CH3OH)= =0.16mol/(L·min),故答案為:0.04mol/L;0.16mol/(L·min);
③. A. 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)為等體積的可逆反應(yīng),體系壓強始終不變,則體系壓強保持不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A錯誤;B. 在密閉的恒容容器中加入CH3OH進行反應(yīng),混合氣體的密度始終不變,則混合氣體的密度保持不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B錯誤;C. CH3
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【題目】有機物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假設(shè)給你一種這樣的有機混合物讓你研究,一般要采取的幾個步驟是
A. 確定化學式→確定實驗式→確定結(jié)構(gòu)式→分離、提純
B. 分離、提純→確定化學式→確定實驗式→確定結(jié)構(gòu)式
C. 分離、提純→確定結(jié)構(gòu)式→確定實驗式→確定化學式
D. 分離、提純→確定實驗式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是實驗室制取SO2并驗證SO2的某些性質(zhì)的裝置,請回答:
(1)在⑥中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________________________。
(2)①中的實驗現(xiàn)象為石蕊溶液____________,此實驗證明SO2具有____________的性質(zhì)。
(3)②中的品紅溶液________,證明SO2有________性。
(4)③中的實驗現(xiàn)象是________________________,證明SO2有____________性。
(5)④中的實驗現(xiàn)象是______,證明SO2有______性。
(6)⑤的作用是____________,反應(yīng)的化學方程式為____________ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在2L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2A+B=2C+D,若最初A、B都是8mol,在前10s 內(nèi)A 的平均速率為0.24mol(Ls)-1,則10s時B的物質(zhì)的量是
A.2.4molB.3.2molC.4.8molD.5.6mol
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【題目】在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是( )
A. Fe Fe2O3 FeCl3(aq)
B. N2 NH3 NO
C. SiO2 H2SiO3 Na2SiO3(aq)
D. Al2O3 Al(OH)3 AlCl3(aq)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的AgNO3處理,產(chǎn)生0.02mol
AgCl沉淀,此氯化鉻最可能為( )
A. [Cr(H2O)6] Cl3
B. [Cr(H2O)5Cl] Cl2·H2O
C. [Cr(H2O)4Cl2] Cl·2H2O
D. [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】等物質(zhì)的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進行可逆反應(yīng):X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s)ΔH<0,下列敘述正確的是( )
A. 達到平衡時,反應(yīng)速率v正(X)=2v逆(Z)
B. 平衡常數(shù)K值越大,X的轉(zhuǎn)化率越大
C. 達到平衡后降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動
D. 達到平衡后,增大壓強有利于該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動
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