题目
题型:不详难度:来源:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚; 2CH3OH CH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚: 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:
(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式(结果保留一位小数)
(2)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
A.低温高压 B.加催化剂 C.增加CO浓度 D.分离出二甲醚
(3)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是 (填序号)
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(4)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0写出平衡常数的表达式:
如果温度降低,该反应的平衡常数 (填“不变”、“变大”、“变小”)
(5)如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图则a电极的反应式为:________________
(6)下列判断中正确的是_______
A.向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
B.烧杯b中发生反应为2Zn-4eˉ =2Zn2+
C.电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极
D.烧杯a中发生反应O2 + 4H++ 4eˉ = 2H2O,溶液pH降低
答案
(2)AD (3)C D (4)k=,变小
(5)CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11 H2O(6)B
解析
试题分析:(1)将CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol 和3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol相加,整理可得:CO(g)+H2(g)+O2(g) CO2(g)+H2O(l) △H=—567.3kJ/mol。(2)由于反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol的正反应是个气体体积减小的放热反应,所以达到平衡后,要提高CO的转化率,即是平衡正向移动,应该低温高压或分离出二甲醚。加入加催化剂只能缩短达到平衡所需要的时间,但平衡不发生移动。若 增加CO浓度,平衡正向移动,转化量增加,但加入量远远大于平衡转化消耗量,所以CO的转化率反而降低。选项为AD。(3)反应3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0达到平衡后,若增大压强或降低温度,平衡正向移动,CH3OH的含量增加;若降低压强或升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的含量减少。则A.P2>P3,T2>T3.错误。B.P2>P4 T2>T4.错误。C.P1>P3 ,, T1>T3正确。D.P1>P4,T2>T3。正确。(4)反CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0的化学平衡常数的表达式为k=如果温度降低,根据平衡移动原理。化学平衡向放热反应方向(即向逆反应方向)移动,所以该反应的平衡常数减小。(5)在燃料电池“二甲醚燃料电池”中,通入燃料的电极a电极为负极,电极的反应式为CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11 H2O。(6)A.由于活动性Zn>Fe,所以是Zn失去电子,作负极。Fe作正极。因为Fe未发生氧化反应,所以向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,不会有蓝色沉淀生成。A错误,B正确。C. 电子从Zn极流出,流入Fe极,在溶液中阳离子从负极向正极移动,阴离子从正极相负极移动,从而形成闭合回路。错误.D.NaCl溶液呈中性,所以在烧杯a中发生反应O2 + 2H2O + 4eˉ =4OH-,溶液pH升高。错误。
核心考点
试题【二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) 】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)CO2的电子式为 。
(2)已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;CO的燃烧 热△H=-c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与CO的可逆反应的热化学反应方程式 。
(3)在一定温度下,将2.0mol NO、2.4mol气体CO通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为 ,0~15min NO的平均速率v(NO)= 。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件可能是 (选填序号)。
a.缩小容器体积 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变,20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化学平衡将 移动(选填“向左”、“向右”或“不”), 移动后在达到平衡时的平衡常数是 。
(1)已知:N2(g) + 2O2(g) ="=" 2NO2(g) ΔH= + 67.7kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g)="=" N2(g) + 2H2O(g) ΔH= - 534.0kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) ΔH=" -" 52.7kJ·mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式: ;
(2)工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼,该反应的化学方程式为: ;
(3)工业上可以用下列反应原理制备氨气:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= Q kJ·mol-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图,则此反应的 Q 0 (填“>”“<”或“=”)。
②若起始加入氮气和水,15分钟后,反应达到平衡,此时NH3的浓度为0.3mol/L,则用氧气表示的反应速率为 。
③常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时, (选填编号).
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 |
B.v(N2)/v(O2)=2∶3 |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 |
D.通入稀有气体能提高反应的速率 |
(4)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水,装置如图。
①为不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+) c(NO3-)(填“>”“<”或“=”);
②Ir—Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极的电极反应为 ;
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
A.431kJ | B.945.6kJ | C.649kJ | D.869kJ |
A.将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中,发出红光,说明反应物的总能量低于生成物的总能量,放出热量 |
B.1mol H2在氯气中完全燃烧,放出180kJ热量,则键能(E)的关系为E(H—H)=180kJ+2E(H—Cl)-E(Cl—Cl) |
C.干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象,滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气,最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应 |
D.精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离:H2OH++OH-,该过程是放热过程 |
A.Q1>Q2 | B.Q1=Q2 | C.Q1<Q2 | D.无法确定 |
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