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DME(二甲醚、CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,可作为柴油的理想替代燃料和...

DME(二甲醚、CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料,被誉为“二十一世纪的新能源”。另外,二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。

(1)工业上一步法制二甲醚的生产流程如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

工业制备二甲醚(CH3OCH3)在催化反应室中(压强2.0-10.0Mpa,温度230-2800C)进行下列反应:

  Ⅰ.CO(g)+2H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e CH3OH(g)  △H = —90.7kJ·mol—1

  Ⅱ.2CH3OH(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = —23.5kJ·mol—1

Ⅲ.CO(g)+H2O(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e CO2(g)+H2(g) △= —41.2kJ·mol—1

①反应器中总反应式可表示为:3CO(g)+3H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的△H =                  

②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是          

A.在体积可变的密闭容器中,在反应Ⅲ达到平衡后,若加压,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变。

B.某温度下,若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H2O,则平衡右移、平衡常数变大

C. 若830℃时反应③的K=1,则在催化反应室中反应Ⅲ的K>1.0

 (2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是      。A.容器中密度不变          B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚

C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3      D.容器内压强保持不变

(3)  二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①该条件下反应平衡常数表达式K=______根据图中数据计算说明: 6ec8aac122bd4f6e时该反应的平衡常数为               

②相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为:

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e此时正、逆反应速率的大小:说明: 6ec8aac122bd4f6e_______说明: 6ec8aac122bd4f6e(填“>”、“<”、或“=”)。

(4)下图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答下列问题:

①A电极是      极。

②B电极上发生的电极反应式是               

 

(1)-246.1 kJ·mol—1(2分,未写单位扣1分); C (2分) (2)B、D(2分,错选1个扣1分)       (3) ①表达式略(2分)   5 (2分)    ②>(2分)    (4)①正(2分),②CH3OCH3+3H2O-12e—=2CO2+12H+(2分,二甲醚写分子式不扣分) 【解析】 Ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)  △H1 = —90.7kJ·mol—1   Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 = —23.5kJ·mol—1 Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3  = —41.2kJ·mol—1 △H =2△H1+ △H2+△H3=-246.1 kJ·mol—1 ②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是    B、D       在体积可变的密闭容器中,在反应Ⅲ达到平衡后,若加压,则平衡不移动、m、n不变V可变,混合气体平均相对分子质量M=m/n不变、密度改变,A错误。某温度下,若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H2O,则平衡右移、平衡常数变大。若830℃时反应③的K=1,
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现有甲、乙两种溶液:甲 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的醋酸溶液

乙 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的盐酸

请根据下列操作回答问题:

(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡       移动(填“向左”、“向右”或

“不”);另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),

待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将     (填“增大”、“减小”或“无法确定”)。

(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其溶液中大小关系为:c(H+) (甲)                c(H+) (乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)各取25mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)           V(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)下列事实能证明乙酸(CH3COOH)是弱电解质的是(     )

   A. 用乙酸(CH3COOH)溶液做导电性试验灯光较暗   B. 乙酸(CH3COOH)是共价化合物   

C. 常温下,0.1 mol/L乙酸(CH3COOH)溶液的pH为2.2  D. 乙酸(CH3COOH)溶液不与NaCl反应

 

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如图所示装置为在直流电的作用下电解CuSO4溶液图,其中A、B为石墨电极,a、b为电源的两极,当接通电源后,通电一段时间后,将B电极取出洗干净并干燥后称量其质量增加了3.2g,则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

⑴a为电源的        极。

⑵写出电极反应方程式:A                 ,B                 

⑶如果想使反应溶液恢复到原来状态,应该加入    ,加入        g。

 

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某研究小组将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1V2=50 mL)。回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)研究小组做该实验时环境温度          (填“高于”、 “低于”或“等于”)22 ℃.

(2)由题干及图形可知,V1︰V2=          时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为                   mol/L。

(3)实验时将酸碱在简易量热计中混合,并用           搅拌,使溶液混合均匀。经有关计算

知此反应共放出Q kJ的热量,请写出此反应的热化学方程式:                     

 

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关于下列各图的叙述,正确的是(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.图甲中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2 (g) + H2(g)→CH3CH3(g);ΔH< 0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化

B.图乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态

C.图丙中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e 2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K

随温度的变化

D.图丁中起始时HA的物质的量浓度大于HB

 

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下列说法不正确的是(     )

A.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α6ec8aac122bd4f6e。若加入少量醋酸钠固体,则CH3COOH6ec8aac122bd4f6eCH3COO+H向左移动,α减小,Ka变小

B.常温下,反应说明: 6ec8aac122bd4f6e不能自发进行,则该反应的说明: 6ec8aac122bd4f6e

C.一定温度下,氯化铵水解离子方程式:NH+4+H2O说明: 6ec8aac122bd4f6eNH3·H2O+H+,若用KW表示的离子积,

Kb表示氨水电离常数,则氯化铵水解平衡常数K=KW/Kb

D.一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下,N2茌催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气,己知:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

则“人工固氮”新方法的热化学方程式可表示为:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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