【題目】二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)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)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有__________。
A.使用過量的CO B.升高溫度 C.增大壓強(qiáng)
(3)將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖1所示,下列說法正確的是___________。
A.△H <0
B.若在P3和316℃時(shí),起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3,則達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率小于50%
C. △S<0
D.P1<P2<P3
(4)采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制備二甲醚。觀察圖2回答問題。催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為___________時(shí)最有利于二甲醚的合成。
(5)圖3為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖,a電極的電極反應(yīng)式為__________
(6)甲醇液相脫水法制二甲醚的原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較,該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低,轉(zhuǎn)化率高,其缺點(diǎn)是_________________________________________。
【答案】 -246.1 AC AC 2.0(2-3之間即可) CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ H2SO4腐蝕設(shè)備或有硫酸廢液產(chǎn)生
【解析】(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.增大反應(yīng)物的濃度平衡正移,所以使用過量的CO,能提高CH3OCH3產(chǎn)率,故A正確;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,故B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積減小的方向,所以增大壓強(qiáng)平衡正移,能提高CH3OCH3產(chǎn)率,故C正確;故答案為AC;
(3)A.由圖可知,壓強(qiáng)一定時(shí),隨溫度升高CO的轉(zhuǎn)化率減小,說明升高溫度平衡逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故△H<0,故A正確;B.若在P3和316℃時(shí),起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3,則增大了氫氣的量,增大氫氣的濃度,平衡正移,CO的轉(zhuǎn)化率增大,所以CO轉(zhuǎn)化率大于50%,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)的正方向是氣體總物質(zhì)的量減小的方向,則△S<0 ,故C正確;D.正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,所以P1>P2>P3,故D錯(cuò)誤;故答案為AC;
(4)由圖可知當(dāng)催化劑中n(H2)/n(CO)約為2.0時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率最大,生成二甲醚的最多;
(5)由質(zhì)子交換膜中氫離子移動方向可知,a為負(fù)極,b為正極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲醚在負(fù)極失去電子生成二氧化碳與氫離子,a電極的電極反應(yīng)式為:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;
(6)該反應(yīng)有硫酸參加,因?yàn)榱蛩崾菑?qiáng)酸,具有較強(qiáng)的腐蝕性,能腐蝕設(shè)備。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效漂白劑和強(qiáng)氧化劑。某興趣小組以NaClO3制取ClO2氣體,再由ClO2制得NaClO2,實(shí)驗(yàn)裝置如下:
回答下列問題:
(1)用NaOH固體配制約20%的NaOH溶液100g,需要的儀器有燒杯、玻璃棒、_____、 _____。
(2)實(shí)驗(yàn)須使NaClO3稍微過量,目的是 _____。
(3)為使ClO2氣體能被均勻、充分吸收,操作時(shí)應(yīng)注意 _____。
(4)NaOH吸收ClO2尾氣,生成物質(zhì)的量之比為1:1的兩種陰離子,一種為ClO2—,則另一種為 ___。
(5)B中反應(yīng)的離子方程式為 ______。
(6)證明NaClO2具有氧化性的方法是:將B中溶液加熱除去H2O2,加入 ______ (填序號,下同)酸化,再加入 ______ 檢驗(yàn)。
①稀HNO3 ②稀H2SO4 ③K2SO3溶液 ④BaCl2溶液 ⑤FeCl2溶液 ⑥KSCN溶液
(7)裝置C的作用是 ______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】除去括號內(nèi)雜質(zhì)所用試劑和方法不正確的是
A. CO2(HCl)—?dú)溲趸c溶液,洗氣 B. KNO3(NaCl)—溶解,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾
C. 水(NaCl)—蒸餾 D. Cu(Fe)—溶于足量鹽酸,過濾
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在.實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如圖1(已知2KI+Cl2═2KCl+I2 , 碘與溴一樣易溶于有機(jī)溶劑):
(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱:① , ③ .
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機(jī)試劑是 .
A.苯
B.四氯化碳
C.酒精
(3)為使上述流程中含碘離子溶液轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液,實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒以及必要的夾持儀器,尚缺少的玻璃儀器是 .
(4)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑,還需經(jīng)過蒸餾,指出如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置中的錯(cuò)誤之處:
①
② .
③ .
(5)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)使用水浴的原因是 .
(6)四氯化碳是色液體.如果本實(shí)驗(yàn)用苯做萃取劑,則上層液體的顏色為色,下層液體中溶質(zhì)的主要成分為(寫化學(xué)式).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】大米是中國人的主食之一,其中含量最高的營養(yǎng)物質(zhì)是淀粉。淀粉屬于( )
A.糖類B.油脂C.蛋白質(zhì)D.無機(jī)鹽
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B是同周期元素,如果A原子半徑比B大,則下列判斷中正確的是
A.兩元素形成的最高價(jià)氧化物水化物的酸性A強(qiáng)于B
B.A的氣態(tài)氫化物比B的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定
C.A的金屬性比B的金屬性強(qiáng)
D.A的陰離子比B的陰離子還原性弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),若體積為Vm、pH=m的某一元強(qiáng)酸與體積Vn、pH=n的某一元強(qiáng)堿混合,恰好中和,且已知Vm<Vn和m=0.5n,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)m值可否等于3(填“可”或“否”)______ ,其理由是____________________________。
(2)m值可否等于5(填“可”或“否”)______ ,其理由是____________________________。
(3)25℃時(shí)m的取值范圍是_________________。
(4)若溫度升高至100 ℃時(shí),100體積pH1 = m的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2 = n的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,pH1與pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各種儀器:①漏斗 ②容量瓶 ③滴定管 ④分液漏斗 ⑤天平 ⑥量筒 ⑦膠頭滴管 ⑧蒸餾燒瓶。常用于物質(zhì)分離的是
A. ①③⑦ B. ①④⑧ C. ②⑤⑥ D. ④⑥⑧
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)方法正確的是
①用水鑒別四氯化碳、苯和乙醇
②用澄清石灰水鑒別碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液
③用聞氣味的方法鑒別化纖織物和純毛織物
④用碘水檢驗(yàn)淀粉
⑤用蒸餾法分離乙酸乙酯和飽和碳酸鈉溶液
A.①④ B.③④ C.②③ D.①⑤
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