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(6分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以...

(6分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下:

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根据要求回答下列问题:

(1)“反应室1”在一定条件下反应的化学方程式为                        

(2)水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

①2H2(g)+CO(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)         ΔH = -90.8kJ·mol-1

②2CH3OH(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔH = -23.5kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g)       ΔH = -41.3kJ·mol-1

完成热化学反应方程式:3H2(g)+3CO(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH =         

(3)某科研机构研制的一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC),该电池有较高的安全性。该电池总反应为CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,其工作原理如图所示

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电极a的电极反应式为                   

 

(1)CH4+H2OCO+3H2 (2分)(2)-246.4kJ·mol-1(2分,无单位不得分) (3)CH3OCH3-12e-+3H2O2CO2+12H+(2分) 【解析】 试题分析:(1)从流程图看出CH4和H2O在催化剂的作用下反应生成了 CO和H2,化学方程式为:CH4+H2OCO+3H2 (2)①×2+②+③可得总反应,则ΔH =-90.8×2-23.5-41.3=-246.4kJ·mol-1[来(3)在燃料电池中,燃料反应的一极是负极,氧气反应的一极是正极,所以a是负极,失去电子,电极反应为:CH3OCH3-12e-+3H2O2CO2+12H+[ 考点:根据条件书写化学方程式、热化学方程式的计算、燃料电池电极反应的书写。  
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考点分析:
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(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题

(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是              (用离子方程式表示)。

(2)常温下,取0.2 mol·L-1 HCl溶液与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合,测得混合溶液后的pH=5。写出MOH的电离方程式:                          

(3)0.1mol/L的NaHA溶液中,已知有关粒子浓度由大到小的顺序为:

c(Na+)>c(HA)>c(H2A)>c(A2-

①该溶液中c(H      c(OH(填“>”、“<”或“=”)。

②作出上述判断的依据是                         (用文字解释)。

(4)含Cr2O满分5 manfen5.com的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O满分5 manfen5.com。为了使废水的排放达标,进行如下处理:

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绿矾化学式为FeSO4·7H2O。反应(I)的离子方程式为              

②若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6 mol·L-1,则废水中c(Fe3+)= _________ mol·L-1。(Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH) 3]=6.0×10-31

 

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(13分)T ℃时,在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应,且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。已知:物质A、B、C均为气态、D为固态,正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题:

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(1)容器中反应的化学方程式为                

(2)前2 min,v(A)=______________ mol·(min·L)-1

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。

A.混合气体的压强不变

B.混合气体的密度不变

C.消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D

D.B的物质的量不变

(4)T ℃时,该反应的平衡常数K=_________________(保留小数点后两位)。

(5)反应达到平衡后,改变下列措施能使A的转化率增大的是________(填选项字母)。

A.只增加A的物质的量         B.移走一部分D

C.升高反应体系的温度          D.把容器的体积缩小一倍

(6)T ℃时,容积为1 L的密闭容器中,起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D,此时v(正)        v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

 

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相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:

N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g) ΔH =-92.6 kJ·mol-1

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示,下列叙述错误的是

容器

编号

起始时各物质的物质的量/mol

达到平衡时

体系能量的变化

N2

H2

NH3

1

3

0

放出热量:23.15 kJ

0.9

2.7

0.2

放出热量:Q kJ

A.容器中反应的平衡常数相等

B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7

C.容器中达到平衡时放出的热量Q=23.15 kJ

D.若其他条件不变,把容器的体积改为0.5 L,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ

 

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已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:

弱酸化学式

HF

HClO

H2CO3

电离平衡常数

6.8×10-4

4.7×10-8

K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

下列推断正确的是

A.常温下,同物质的量浓度NaClO与NaHCO3溶液,前者的pH较小

B.若某溶液中c(F)=c(ClO),往该溶液中滴入HCl,F-比ClO-更易结合H+

C.往饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,所得溶液中c(HCO3)先增大后减小

D.同温下,等体积、等pH的HF和HClO分别与NaOH完全反应,消耗等量的NaOH

 

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某一容器中发生如下反应:2NO(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com2NO2(g); ΔH = Q kJ·mol-1在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的关系如图所示。下列判断正确的是

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Ap2 > p1 且Q <0

B.p2 > p1 且Q >0

C.p2 < p1 且Q <0

D.p2 < p1 且Q >0

 

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