【題目】二甲醚是一種清潔能源,用水煤氣制取甲醚的原理如下:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
(1)300℃和500℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)分別為K1、K2,且K1>K2,則其正反應(yīng)為_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I:
①下圖能正確反映體系中甲醇體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況的曲線是______________(填“a”或“b”)。
②下列說法能表明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是____(填標(biāo)號)。
A.容器中氣體的壓強(qiáng)不再變化 B.混合氣體的密度不再變化
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 D.v正(H2)=2v正(CH3OH)
(3)500K時(shí),在2L密閉容器中充入4 mol CO和8 mol H2,4 min達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ,則:
① 0~4 min,反應(yīng)I的v(H2)=______,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=______。
② 反應(yīng)II中CH3OH的轉(zhuǎn)化率α=_______。
(4)二甲醚燃料電池的工作原理如圖聽示,則X電極的電極反應(yīng)式為_______。用該電池對鐵制品鍍銅,當(dāng)鐵制品質(zhì)量增加64 g時(shí),理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為_______g(精確到0.01)。
【答案】 放熱 a AC 0.8mol/(L·min) 1.25(mol/L)-2 80% CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+ 7.67
【解析】(1)升高溫度平衡常數(shù)減小,所以其正反應(yīng)為放熱反應(yīng);(2)①正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,因此下圖能正確反映體系中甲醇體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況的曲線是a。②A.正反應(yīng)體積減小,容器中氣體的壓強(qiáng)不再變化能表明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),A正確;B. 密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,因此混合氣體的密度不再變化不能說明,B錯(cuò)誤;C.混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化可以說明,C正確;D.v正(H2)=2v正(CH3OH)均表示正反應(yīng)方向,不能說明,D錯(cuò)誤,答案選AC;(3)①4min達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則消耗CO是3.2mol,因此消耗氫氣是6.4mol,濃度是3.2mol/L,所以0~4min,反應(yīng)I的v(H2)=3.2mol/L÷4min=0.8mol/(L·min)。剩余CO是0.4mol/L,氫氣是0.8mol/L,最初生成甲醇是1.6mol/L,設(shè)分解的甲醇是xmol/L,則生成二甲醚是0.5xmol/L,所以有0.5x=2×(1.6-x),解得x=1.28,所以根據(jù)方程式可知反應(yīng)I的平衡常數(shù)K==1.25。②反應(yīng)II中CH3OH的轉(zhuǎn)化率α=1.28/1.6×100%=80%。(4)質(zhì)子向Y電極移動(dòng),所以Y電極是正極,則X電極是負(fù)極,通入的是二甲醚,電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。用該電池對鐵制品鍍銅,當(dāng)鐵制品質(zhì)量增加64g時(shí)析出銅是1mol,轉(zhuǎn)移2mol電子,則理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為7.67g。
(精確到0.01)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列廚房中常見物質(zhì),溶于水之后形成的溶液能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的是( )
A.純堿B.食鹽C.料酒D.雞蛋清
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【題目】科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示),與白磷分子相似。氣態(tài)時(shí),已知斷裂1mol N—N鍵吸收167kJ熱量,斷裂1mol N≡N鍵吸收942kJ熱量,則( )
A.N4與N2互稱為同位素
B.N4屬于一種新型的化合物
C.N4化學(xué)性質(zhì)比N2穩(wěn)定
D.1mol N4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出882kJ能量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉀的化合物廣泛存在于自然界中;卮鹣铝袉栴}:
(l)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_________形象化描述。
(2)鉀的焰色反應(yīng)為_____色,發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是__________________________________。
(3)疊氮化鉀(KN3)晶體中,含有的共價(jià)鍵類型有_____________,N3-的空間構(gòu)型為__________。
(4)CO能與金屬K和Mn形成配合物K[Mn(CO)5],Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為______________。
(5)原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶飽內(nèi)部各原子的相對位置,金屬鉀是體心立方晶系,其構(gòu)型如圖。其中原子坐標(biāo)參數(shù)A(0,0,0)、B(l,0,0),則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____________。
(6)鉀晶體的晶胞參數(shù)為a pm。假定金屬鉀原子為等徑的剛性小球且處于體對角線上的三個(gè)球相切,則鉀原子的半徑為____________pm,晶體鉀的密度計(jì)算式是_____________g/cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,a、b、d均為石墨電極,c為Mg電極,通電進(jìn)行電解(電解液足量),下列說法正確的是
A. 向甲中加入適量Cu(OH)2,溶液組成可以恢復(fù)
B. 電解一段時(shí)間,乙溶液中會(huì)產(chǎn)生白色沉淀
C. 當(dāng)b極增重3.2g時(shí),d極產(chǎn)生的氣體體積為1.12L
D. 甲中b極上的電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( )
A. HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJ·mol-1,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B. CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ·mol-1,則2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH=+566 kJ·mol-1
C. 一定條件下,將0.5mol N2(g)和1.5molH2(g)置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ·mol-1
D. 1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
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