【題目】二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,以CO和H2為原料生產(chǎn)二甲醚主要發(fā)生以下三個反應(yīng):
(1)該工藝的總反應(yīng)為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=_________,化學(xué)平衡常數(shù)K=______________(用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。
化學(xué)反應(yīng)方程式 | 化學(xué)平衡常數(shù) | |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | ΔH1=-99 kJmol-1 | K1 |
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) | ΔH2=-24 kJmol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | ΔH3=-41 kJmol-1 | K3 |
(2)某溫度下,將8.0molH2和4.0molCO充入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分鐘后反應(yīng)達平衡,測得二甲醚的體積分數(shù)為25%,則用H2表示的反應(yīng)速率為_________,CO的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有________。
A.分離出二甲醚 B.降低溫度 C.改用高效催化劑D.增大壓強
(4)該工藝中反應(yīng)③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是________________。
【答案】-263 kJmol-1 K12·K2·K3 0.3mol/(L·min) 75% ABD 反應(yīng)③消耗了反應(yīng)②中的產(chǎn)物H2O,使反應(yīng)②的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高CH3OCH3的產(chǎn)率
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律及所給反應(yīng)式解答;
(2)列出三行式,利用已知條件,求出轉(zhuǎn)化量,進而求出用H2表示的反應(yīng)速率和CO的轉(zhuǎn)化率;
(3)根據(jù)生成二甲醚的反應(yīng)特點分析采取的措施;
(4)根據(jù)反應(yīng)③對反應(yīng)②的生成物的影響分析解答。
(1)根據(jù)蓋斯定律可知①2+②+③即得到總反應(yīng)為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-263 kJmol-1 ,其化學(xué)平衡常數(shù)K= K12·K2·K3 ,
故答案為:-263 kJmol-1 ;K12·K2·K3;
(2) 4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(mol) 8 4 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) 2x x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 8-2x 4-x 0.5x 0.5x
平衡時測得二甲醚的體積分數(shù)為25%,則列式100%=25%,解得x=3,所以用H2表示的反應(yīng)速率為=0.3 mol/(L·min),
CO的轉(zhuǎn)化率為100%=75%。
故答案為:0.3mol/(L·min) ;75%;
(3)生成二甲醚的反應(yīng)是放熱的氣體體積減小的可逆反應(yīng)。
A項,分離出CH3OCH3會使產(chǎn)物濃度降低,平衡向右移動,CH3OCH3產(chǎn)率增大,故選A項;
B項,反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度會使平衡向右移動,使產(chǎn)率增大,故選B項;
C項,催化劑可以改變反應(yīng)速率,但是不能影響化學(xué)平衡,故不選C項。
D項,增大壓強使平衡向氣體體積減小的方向移動,即向右移動,CH3OCH3產(chǎn)率增大,故選D項;
綜上所述,本題正確答案為ABD;
(4)根據(jù)方程式可知反應(yīng)③消耗了反應(yīng)②中的產(chǎn)物H2O,使反應(yīng)②的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高CH3OCH3的產(chǎn)率。
故答案為:反應(yīng)③消耗了反應(yīng)②中的產(chǎn)物H2O,使反應(yīng)②的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高CH3OCH3的產(chǎn)率。
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究氯氣的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計如圖所示的實驗裝置。
已知:該裝置氣密性良好;銅粉放在耐高溫托盤內(nèi)(防止硬質(zhì)玻璃管炸裂)。
請回答下列問題:
(1)為防止銅與空氣中的氧氣反應(yīng),在加熱之前應(yīng)該進行的操作為____。
(2)當觀察到AgNO3溶液中出現(xiàn)白色沉淀時,點燃酒精燈加熱;寫出AgNO3溶液中生成白色沉淀的化學(xué)方程式:____。
(3)硬質(zhì)玻璃管中的反應(yīng)現(xiàn)象為__,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(4)裝置中空試管的作用是____。
(5)燒杯中氫氧化鈉溶液的作用是___,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
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【題目】(1)21世紀是鈦的世界,鈉米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑。工業(yè)上二氧化鈦的制備是:
I.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2反應(yīng)制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。
II.將SiCl4分離,得到純凈的TiCl4,所采取的操作名稱是_______
III.用TiCl4制備TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為________________,制備時需要________,促進水解趨于完全。
IV.TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。如在實驗室中進行,則需在________(填儀器名稱)中加熱。
(2)亞硫酰氯(SOCl2)是一種液態(tài)化合物,沸點為77℃,在農(nóng)藥制藥等領(lǐng)域用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應(yīng),液面上有白霧形成,并有帶刺激性氣味的氣體逸出,該氣體可使品紅溶液褪色。根據(jù)上述實驗,寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________,AlCl3溶液蒸干灼燒得不到無水AlCl3,而用SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱,可得無水AlCl3,其原因是______________________________
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【題目】現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B、C和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)D、E、F、G、H,它們之間能發(fā)生如圖反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標出)。
請根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A___、 B___、C___、F___、H___、乙___。
(2)寫出下列反應(yīng)化學(xué)方程式:
反應(yīng)⑤____。
反應(yīng)⑥____。
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【題目】硼、鋁、鎵、銦、鉈是第ⅢA族元素,它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。
(1)基態(tài)硼原子的核外電子排布圖為______________________。
(2)I1(Mg)___________I1(Al)(填“大于”或“小于”),其原因是______________________。
(3)三氯化鋁加熱到177.8℃時,會升華為氣態(tài)二聚氯化鋁(Al2Cl6,其中鋁原子和氯原子均達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),請寫出二聚氯化鋁(Al2Ci6)的結(jié)構(gòu)式:______________________,其中鋁原子軌道采用___________雜化。
(4)BF4-的空間構(gòu)型為___________,與BF4-互為等電子體的分子是___________ (寫化學(xué)式,任寫一種即可)。
(5)鎵(Ga)可與砷(As)形成砷化(GaAs)晶體,該晶體的熔點為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶胞中Ca與As原子的核間距為___________pm。(列出字母表達式)
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【題目】下表是元素周期表的一部分,表中的數(shù)字表示一種短周期元素,回答下列問題:
(1)畫出③的原子結(jié)構(gòu)示意圖:____________________。
(2)③、④、⑦、⑧四種元素所形成的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是__________(填化學(xué)式)。
(3)①在元素周期表中的位置是____________________________。
(4)⑧、⑨元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:____>____(用化學(xué)式表示)。_________
(5)由③、⑤和⑩組成的化合物所含化學(xué)鍵類型為__________,電子式為____________。
(6)④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序是:____>____>____(用元素符號表示)。__________
(7)⑥單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。
(8)已知化合物A、B、C、D、E、F、G和單質(zhì)甲、乙所含元素均為上表中元素組成。
①A的濃溶液與甲能發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)。
②甲是常見的黑色固體單質(zhì),可為生產(chǎn)生活提供熱能。
③乙是常見的無色氣體單質(zhì)。
④B是無色有刺激性氣味的氣體,是主要的大氣污染物之一。
⑤常溫下,C是一種無色液體。
回答問題:
①寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A_____,E_____,G_____。
②寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
C+E→F+乙________________________________。
B+C+乙→A________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在指定溶液中一定大量共存的是( )
A. 含有AlO2-的溶液中:Na+ 、Al3+、Cl-、K+
B. 常溫下由水電離出的c(H+)·c(OH-)=10-20 mol2·L-2的溶液中:Na+、NH、Cl-
C. 常溫下 c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-
D. 在c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、AlO2-、SO32-
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【題目】25℃時,改變0.1mol·L-1H2SO3溶液的pH,各微粒的物質(zhì)的量分數(shù)(α)變化如圖所示,下列說法中錯誤的是
A. 1gK1(H2SO3)=-1.9
B. pH=3時,c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
C. 反應(yīng)H2SO3+SO32-2HSO3-的lgK=5.3
D. pH=7.2時,c(HSO3-)=c(SO32-)=c(H+)
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