【題目】CO和H2均是重要的化工原料,CO2的固定和利用對環(huán)境保護及能源開發(fā)具有重要的意義。
(1)利用水煤氣(CO+H2)作為合成氣,在同一容器中,選擇雙催化劑,經(jīng)過如下三步反應(yīng),最終合成二甲醚(CH3OCH3)。
甲醇合成反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.8kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.3kJ·mol-1
甲醇脫水反應(yīng):2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ·mol-1
寫出由CO和H2合成二甲醚氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式____________。
(2)在2L恒容密閉容器中,投入CO(g)和H2(g)各5mol,發(fā)生如下反應(yīng):
3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H<0,CO的轉(zhuǎn)化率α與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示:
①p1、p2、p3中最大的是________。
②若該反應(yīng)進行50min時達到平衡,此時CO的轉(zhuǎn)化率α=0.6,則50min內(nèi)H2的反應(yīng)速率為____mol·L-1·min-1。
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料電池具有啟動快。效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇燃料電池。其工作原理如圖所示。X極附近的酸性______(填“減弱”、“增強”或“不變”),Y電極是_____極,寫出X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式__________。若用該二甲醚燃料電池電解飽和食鹽水(陽極為石墨電極),當(dāng)有2.3g燃料被消耗時,陰極產(chǎn)生氣體的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
【答案】(1)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-205.1kJ·mol-1 (2) ①p1 ②0.03 (3) 增強 正極 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+ 6.72
【解析】(1)①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.8kJmol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJmol-1
依據(jù)蓋斯定律①×2+②得到:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=(-90.8kJmol-1)×2+(-23.5kJmol-1)=-205.1kJmol-1;
(2)①3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g),可知正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),所以增大壓強,平衡正向移動,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提高,因此壓強關(guān)系是p1<p2<p3,即壓強最大的是p3;
②反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 進行50min時達到平衡,此時CO的轉(zhuǎn)化率α=0.6,則變化的CO為3mol,變化的H2也為3mol,H2的反應(yīng)速率為=0.03mol·L-1·min-1。
(3)③電池在放電過程中,電極X發(fā)生的電極反應(yīng)為(CH3)2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+,X電極周圍溶液的酸性增強;c處通入的氣體是氧氣,發(fā)生還原反應(yīng),則Y極為正極;當(dāng)有2.3g燃料被消耗時,被氧化的二甲醚的物質(zhì)的量為2.3g÷46g/mol=0.05mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.05mol×12=0.6mol,電解飽和食鹽水(陽極為石墨電極),陰極產(chǎn)生氫氣的體積為×22.4L/mol=6.72。
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【題目】某氣態(tài)烴A 與 H2的相對密度為14,其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。以該化合物為原枓合成化合物G、E和I的流程如下:
已知:Ⅰ.芳香族化合物F為C、H、O化合物,其相對分子質(zhì)量為166,環(huán)上的一氯代物有一種,1 mol F與足量NaHCO3溶液反應(yīng)能生成2 mol CO2,F(xiàn)與足量B反應(yīng)生成G。
Ⅱ.H為二元醇,其蒸氣密度折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況為2.77 g/L,H與足量D反應(yīng)生成I。
(1)A的電子式為____________________,E的結(jié)構(gòu)簡式____________________________________。
(2)G的分子式為______________,反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為________________。
(3)寫出下列化學(xué)方程式:
②__________________________________________________________________;
⑥_______________________________________________________________;
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【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
A. 金屬鈉與水反應(yīng):Na+ H2O=Na++ H2
B. 氯化銨溶液顯酸性的原因:NH4++H2O=NH3·H2O+H+
C. AICl3溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3-H2O= AlO2-+4NH4+2H2O
D. 氯化鐵溶液中滴加少量的硫化氫溶液:2Fe3++H2S= 2Fe2++S+2H+
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【題目】下列有關(guān)的離子方程式書寫正確的是
A. 向銅片中滴加濃硫酸并加熱,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生:Cu+4H++SO42- Cu2++SO2↑+2H2O
B. 服用阿司匹林過量出現(xiàn)水楊酸()中毒反應(yīng),可靜脈注滴NaHCO3溶液:+2HCO3-→+2CO2↑+2H2O
C. 20mL1.0mol/L的明礬溶液與10mL3.5mol/L Ba(OH)2溶液混合充分反應(yīng):3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)2↓
D. 向Ca(HCO3)2溶液中加入過量NaOH溶液,有白色沉淀生成:Ca2++2HCO3-+2OH-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
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【題目】某溫度下,體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0下列敘述正確的是( )
A. 加入少量W,逆反應(yīng)速率增大
B. 當(dāng)容器中氣體壓強不變時,反應(yīng)達到平衡
C. 升高溫度,平衡逆向移動
D. 平衡后加入X,上述反應(yīng)的ΔH增大
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【題目】下列物質(zhì)的性質(zhì)與實際應(yīng)用對應(yīng)關(guān)系錯誤的是( )
選項 | 物質(zhì)的性質(zhì) | 實際應(yīng)用 |
A | 二氧化錳具有強氧化性 | 用作H2O2分解的氧化劑 |
B | 液氨汽化時要吸收大量的熱 | 用作制冷劑 |
C | Al2O3熔點高 | 用作耐高溫材料 |
D | 肥皂水顯堿性 | 用作蚊蟲叮咬處的清洗劑 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗來探究元素周期律。
甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系,設(shè)計了如圖1裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強弱比較的實驗研究;
乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,圖2中A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙。
已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣。
(1)從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計的實驗所用到物質(zhì):圖1中試劑A、B為(填序號)____;
①稀硫酸溶液; ②濃鹽酸; ③碳酸鈉粉末;④Na2SO3溶液
寫出圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________;
(2)甲同學(xué)所做實驗圖1燒杯中現(xiàn)象為____________________________________;
(3)乙同學(xué)所做實驗圖2中B處的現(xiàn)象為__________________________________;
(4)寫出圖2中A處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
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【題目】如圖是298K時N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是( )
A. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3,△H=-92 kJ·mol-1
B. b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
C. 加入催化劑,該化學(xué)反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱都改變
D. 在溫度體積一定的條件下,通入1molN2和3mol H2,反應(yīng)后放出的熱量為Q1kJ,若通入2 molN2和6 mol H2,反應(yīng)后放出的熱量為Q2kJ,則184 > Q2> 2Q1
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