【題目】高純二氧化碳主要用于醫(yī)學(xué)研究及臨床診斷及電子工業(yè);含碳的有機(jī)物醇、醛在生產(chǎn)生活中有廣泛運(yùn)用。

I.(1)工業(yè)上用CO2H2在一定條件下反應(yīng)可合成二甲醚,已知:

2CO2(g)+6H2(g)=2CH3OH(g)+2H2O(g) △H1=-107.4kJ/mol

2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.4kJ/mol

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3________kJ/mol

(2)在一定條件下將CO2H2充入一固定容積的密閉容器中,在兩種不同溫度下發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),測得CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KI_______K(填“>”“=”或“<”)。

②一定溫度下,下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。

a.混合氣體密度不變

b.二甲醚和水蒸氣的反應(yīng)速率之比保持不變

cv(H2)=2v(H2O)

d2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有3個(gè)HO斷裂

(3)合成氣COH2在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在某壓強(qiáng)下,合成甲醇的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率如圖所示。

600K溫度下,將1molCO4molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則05min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)=___________。

②若投料比保持不變,升高溫度,該反應(yīng)平衡向_______方向移動(dòng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。

③上述合成甲醇的過程中提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有______。(列舉一種即可)。

Ⅱ.用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的原理為:

使用惰性電極電解,乙醛分別在陰、陽極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。實(shí)驗(yàn)室中,以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程。

①電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體,陽極產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)為:______。

②在實(shí)際工藝處理過程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)80%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛含量為400mg/L的廢水,可得到乙醇________kg(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。

【答案】130.8 cd 0.12mol/(L·min) 逆反應(yīng) 增大壓強(qiáng)、降低溫度、分離出甲醇、增大氫氣的濃度等 2H2O4eO2+4H+4OH4eO2+2H2O 0.33

【解析】

I.(1)2CO2(g)+6H2(g)=2CH3OH(g)+2H2O(g) △H1=-107.4kJ/mol

2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.4kJ/mol

利用蓋斯定律,將①+②得:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3=(-107.4)+(-23.4)kJ/mol=-130.8 kJ/mol。答案為:-130.8

(2)①從曲線中可以看出,曲線I先達(dá)平衡,則曲線I的溫度高,此時(shí)n(CH3OCH3)小,則升高溫度平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KIK

a.因?yàn)榛旌蠚怏w的體積不變、質(zhì)量不變,所以混合氣體密度始終不變,密度不變時(shí)不一定達(dá)平衡狀態(tài),a不符合題意;

b.二甲醚和水蒸氣都是生成物,二者的反應(yīng)速率之比始終等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,速率之比保持不變時(shí),不一定達(dá)平衡狀態(tài),b不符合題意;

cv(H2)=2v(H2O)時(shí),反應(yīng)方向相反,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),c符合題意;

d2個(gè)C=O斷裂,同時(shí)有3個(gè)HO斷裂,則表明若有2個(gè)CO2分子參加反應(yīng),則同時(shí)有3個(gè)H2O發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的方向相反,則變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),d符合題意;故選cd。答案為:<;cd

(3)①600K溫度下,將1molCO4molH2充入2L的密閉容器中,此時(shí)投料比為4,CO的轉(zhuǎn)化率為60%,參加反應(yīng)的CO物質(zhì)的量為0.6mol,則生成H2的物質(zhì)的量為1.2mol5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則05min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)==0.12mol/(L·min)。

②若投料比保持不變,升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率減小,表明該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

③上述合成甲醇的反應(yīng),是放熱的、體積縮小的可逆反應(yīng),所以提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有增大壓強(qiáng)、降低溫度、分離出甲醇、增大氫氣的濃度等。

答案為:0.12mol/(L·min);逆反應(yīng);增大壓強(qiáng)、降低溫度、分離出甲醇、增大氫氣的濃度等;

Ⅱ.①電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體,陽極為H2O失電子生成H+O2,或OH失電子生成O2H2O,產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)為:2H2O4eO2+4H+4OH4eO2+2H2O

②在陰極區(qū),發(fā)生反應(yīng)為:2H2O+2e-2OH-+H2↑,CH3CHO+H2CH3CH2OH,在實(shí)際工藝處理過程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)80%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛含量為400mg/L的廢水,則陰極可得到乙醇的質(zhì)量為=0.33kg。答案為:2H2O4eO2+4H+4OH4eO2+2H2O;0.33。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】室溫下,向10.00mL0.1000mol·L-1HCl0.1000mol·L-1CH3COOH的混合溶液中滴入0.1000mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的變化曲線如圖所示。已知:常溫下,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.a點(diǎn)所示溶液中,CH3COOH的電離度約為1.75×10-2%

B.a、b、c三點(diǎn)所示溶液中,水的電離程度最大的是c點(diǎn)

C.c點(diǎn)所示溶液中:c(Na+)>c(C1-)>c(CH3COOH>c(OH-)>c(H+)

D.加熱b點(diǎn)所示溶液,的值減小

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【題目】1)我國是激光技術(shù)先進(jìn)的國家,紅寶石(Al2O3)是最早用于產(chǎn)生激光的材料。請用離子方程式來證明它是一種兩性氧化物:____________、___________

2)取等質(zhì)量的兩份某鎂鋁合金分別加入足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2體積分別為33.6L、22.4L則該合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為___________

3)將一定質(zhì)量的鎂鋁合金溶解在500mL鹽酸中,向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入2mol/LNaOH溶液,產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與堿溶液體積的關(guān)系如圖所示.則鹽酸的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積的變化忽略不計(jì))_______________.產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的最大值_____________g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

結(jié)論

A.充分吸收了Na2SiO3飽和溶液的小木條,瀝干后放在酒精燈外焰加熱

小木條不能燃燒

Na2SiO3可做防火劑

B.測定濃度均為0.1 mol·L-1CH3COONaHCOONa溶液的pH

CH3COONa溶液的pH較大

結(jié)合H的能力:

HCOO-CH3COO-

C.某溶液中加濃NaOH溶液加熱

產(chǎn)生能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅色的氣體

原溶液中有

D.將SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中

溶液褪色

SO2具有漂白性

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A.糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物

B.苯、苯乙炔、甲苯、苯酚分子中所有原子都共平面

C.分子式為C5H12O且能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的有機(jī)物的同分異構(gòu)體有8

D.是乙酸的同系物,能和碳酸鈉反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】納米微晶(堿式碳酸鋅)屬于高端精細(xì)化工產(chǎn)品,晶粒粒度在,不溶于水和醇。某高校實(shí)驗(yàn)室用工業(yè)級(jí)硫酸鋅(主要成分為,含少量)制備納米微晶堿式碳酸鋅樣品的流程如圖所示:

已知:a.分別是37.4、15.416.2。

b.殘留在溶液中的離子濃度小于時(shí)可認(rèn)為沉淀完全。

c.濾渣所含主要金屬元素是。

(1)“除雜Ⅰ”的目的是除去溶液中的鐵元素,的作用是________________;若溶液中,此過程中還應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的____范圍(不考慮離子間的相互影響)。

(2)“除雜Ⅱ”除雜Ⅲ”均為還原除雜。

①濾渣的主要金屬元素是_________________________

除雜Ⅲ”中加入的在溶液中主要以形式存在。請寫出鋅與反應(yīng)生成金屬間化合物(中各元素化合價(jià)視為0價(jià))的離子方程式:___________________________

(3)“沉鋅后得到的固體先用去離子水洗滌,再用乙醇洗滌。用乙醇洗滌的目的是_______________________

(4)加入的主要目的是降低樣品晶粒粒度,但主元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須在56%以上。若鎂、鋅的質(zhì)量比值過高,還可能會(huì)生成_________(填化學(xué)式),從而對樣品造成影響。

(5)樣品中鋅的含量可用(可表示為)滴定測定,反應(yīng)的離子方程式為。取納米微晶堿式碳酸鋅樣品,酸溶后得到pH5~6的溶液,以二甲酚橙作指示劑,標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗溶液,則樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______(用代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,先將溶于水制成溶液,然后取出溶液滴加溶液,整個(gè)過程中利用數(shù)據(jù)采集器測得溶液的變化曲線如圖所示(實(shí)驗(yàn)過程中不考慮的揮發(fā)和的分解)。下列說法正確的是

A.過程中,是氯氣溶于水的過程,和水的電離程度均不斷增大

B.點(diǎn)溶液中接近于

C.,溶液中

D.滴加溶液的體積為時(shí),

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(含有CCl4I2I等)中回收碘,向廢液中加入Na2SO3溶液反應(yīng)后進(jìn)行分離除去CCl4,再向反應(yīng)液中通入Cl2進(jìn)行氧化、富集等系列操作獲得碘單質(zhì)。下列說法不正確的是:

A.加入Na2SO3溶液發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為:SO32-+I2+H2OSO42-+2I+2H

B.氧化時(shí)應(yīng)控制在較低溫度(40℃左右),可增大Cl2的溶解度并減少I2的損失

C.分離除去CCl4的操作為萃取,應(yīng)在分液漏斗中進(jìn)行

D.工業(yè)上常在干海帶浸泡液中通入適量氯氣,再采用過濾的方法得到粗碘

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列裝置或操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A

B

C

D

分離乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液

除去乙炔中的硫化氫

檢驗(yàn)反應(yīng)生成的氣體中含有乙烯

酸性:醋酸>碳酸>硼酸

A. A B. B C. C D. D

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