(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_____________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)在某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
(16分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
信息① 原子半径大小:A>B>C>D
信息② 四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:
请根据上述信息回答下列问题。
(1)①C元素在周期表中的位置 , 请写出BC2分子的电子式____________。
②A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式___________________。
③以Pt为电极,KOH为电解质溶液,两极分别通入乙和C的单质可组成燃料电池,写出电池的电极反应式。负极_________________;正极(2)A所在周期中, E元素的单质还原性最强,A、E单质反应得到的化合物M是一种重要的化工原料,如图是电解100ml饱和M溶液的装置,
X、Y都是惰性电极,实验开始时,同时在两边各滴入
几滴酚酞试液,则
①电解池中Y极上的电极反应式 。
检验Y电极反应产物的方法是
②电解一段时间后,若阴极收集到112ml标准状况下的气体,
此时电解液的PH为 (假设电解液的体积保持不变,常温下)
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min |
n(CO)(mol) |
H2O(mol) |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.80 |
|
t2 |
|
0.20 |
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为
B. 反应在t1min时未达平衡, t2min时达到平衡
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
常温下,下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是
A.1.0mol▪L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
B.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-
下列有关化学用语表示正确的是
A.N2的电子式: B .邻羟基苯甲酸的结构简式:
C.S2-的结构示意图: D.质子数为53,中子数为78的碘原子:
将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是
A.液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH―形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-Cu2+