【題目】二甲醚(DME)被譽為“21世紀的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)反應(yīng)②達平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有 。
A.加入CH3OH B.升高溫度 C.增大壓強 D.移出H2O E.使用催化劑
(3)以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的有____。
A.H2和CO2的濃度之比為3:1
B.單位時間內(nèi)斷裂3個H-H同時斷裂1個C=O
C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變
D.恒溫恒壓條件下,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
E.絕熱體系中,體系的溫度保持不變
(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:
已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分數(shù)。
①該反應(yīng)△H_____0(填“>”、“<”或“=”),550℃時,平衡后若充入惰性氣體,平衡_______(填“正移”、“逆移”或“不移動”)
②650℃時,反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為__________________(保留2位有效數(shù)字)。
③T時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=_________P總。
【答案】(1)-246.1 (2分)(2)D (2分)(3)DE (2分)
(4)①> (1分) 正移(1分)②25% (2分) ③0.5(2分)
【解析】
試題分析:(1)已知合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJmol﹣1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJmol﹣1
由蓋斯定律可知,通過①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),則△H=2△H1+△H2+△H3=﹣246.1KJ/mol;
(2)A.加入CH3OH相當于增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向進行,產(chǎn)率降低,A錯誤;B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆移,則CH3OCH3產(chǎn)率會降低,B錯誤;C.該反應(yīng)正方向為體積增大的方向,所以增大壓強平衡左移,不能提高CH3OCH3產(chǎn)率,C錯誤;D.移出H2O降低生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向進行,產(chǎn)率增大,D正確;E.使用催化劑不能改變平衡狀態(tài),E錯誤,答案選D。
(3)A.H2和CO2的濃度之比為3:1并不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A錯誤;B.單位時間內(nèi)斷裂3個H-H同時斷裂2個C=O可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B錯誤;C.恒溫恒容條件下,氣體的質(zhì)量和容積均不變,則氣體的密度保持不變,因此不能根據(jù)密度判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),C錯誤;D.恒溫恒壓條件下氣體的質(zhì)量不變,而氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,則氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D正確;E.絕熱體系中,體系的溫度保持不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),E錯誤,答案選DE。
(4)①根據(jù)圖像可知隨著溫度的升高,CO的體積分數(shù)增加,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,則該反應(yīng)△H>0;由于反應(yīng)在體積可變的恒壓密閉容器中進行,當550℃時,若充入惰性氣體,容器的容積擴大,使反應(yīng)混合物的濃度減小,因此正,逆 均減小,由于該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),減小壓強,化學(xué)平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動;
②根據(jù)圖像可知在650℃時,反應(yīng)達平衡后CO的體積分數(shù)是40%,則CO2的體積分數(shù)是60%,假設(shè)平衡時總物質(zhì)的量是1mol,則反應(yīng)產(chǎn)生CO 0.4mol,其中含有CO2 0.6mo,反應(yīng)產(chǎn)生0.4molCO消耗CO2的物質(zhì)的量是0.2mol,因此CO2轉(zhuǎn)化率為0.2mol÷(0.6mol+0.2mol)×100%=25.0%。
③T時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=_________P總。
T℃時CO和二氧化碳的體積分數(shù)相等,均是50%,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W與氫元素可組成XH3、H2Z和HW共價化合物;Y與氧元素可組成Y2O和Y2O2的離子化合物。
(1)寫出Y2O2的電子式:____ _,其中含有的化學(xué)鍵是___ _。
(2)用電子式表示Y2O的形成過程________ _______。
(3)X、Z、W三種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,稀溶濃氧化性最強的是_____(填化學(xué)式)。
(4)XH3、H2Z和HW三種化合物,其中一種與另外兩種都能反應(yīng)的是__________(填化學(xué)式)。
(5)由X、Y組成的化合物分子中.X、W原子的最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該化合物遇水可生成一種具有漂白性的化合物,試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________ ____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗式相同,但既不是同系物,又不是同分異構(gòu)體的是 ( )
A.1-戊烯和2-甲基丙烯
B.甲醛和甲酸甲酯
C.1-丁醇與甲醚
D.丙酸和甲酸乙酯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨原子序數(shù)的遞增,八種短周期元素(用字母X表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)d在元素周期表的位置是__________。
(2)d、e、f常見簡單離子的半徑由大到小為___________(用化學(xué)式表示,下同);y、f、g、h的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由強到弱是:______________________________。
(3)用電子式表示由x和g兩種元素形成的化合物的形成過程____________________。由x、y、d三種元素形成的相對分子質(zhì)量最小的化合物可作為燃料電池的燃料,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,寫出負極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下:
(1)寫出D中兩種含氧官能團的名稱:______和_____。
(2)寫出滿足下列條件的D的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______________________。
①苯的衍生物,且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種;②與Na2CO3溶液反應(yīng)放出氣體;
③水解后的產(chǎn)物才能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
(3)E→F的反應(yīng)中還可能生成一種有機副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(4)由F制備多沙唑嗪的反應(yīng)中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl),X的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(5)苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設(shè)計合理的方案以苯甲醛和乙醇為原料合成
苯乙酸乙酯(用合成路線流程圖表示,并注明反應(yīng)條件)。
提示:①R-Br+Na→R-CN+NaBr;
②合成過程中無機試劑任選;
③合成路線流程圖示例如下:
CH3CH2OH H2C=CH2 BrH2C-CH2Br
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作凈水劑
B.Al2O3熔點高,可用作耐高溫材料
C.鐵比銅金屬性強,可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板
D.NaHCO3溶于水呈堿性,可作抗酸藥,服用時喝些醋能提高藥效
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是______________。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他條件相
同時,分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。
①比較p1、p2的大小關(guān)系:p1________p2(填“<”,“>”或“=”)
②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是________(填“增大”,“減小”或“不變”)。
(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。
①已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH12NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)________。
②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是____________________。
(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充A。A是______,說明理由:__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】食品干燥劑在食品加工、儲存中應(yīng)用非常廣泛。食品干燥劑應(yīng)無毒、無味、無腐蝕性及對環(huán)境友好。下列說法錯誤的是
A.硅膠可用作食品干燥劑
B.P2O5不可用作食品干燥
C.六水氯化鈣可用作食品干燥劑
D.加工后具有吸水性的植物纖維可用作食品干燥劑
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