【題目】二甲醚(DME)被譽為“21世紀的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列問題:
(1)反應(yīng)的=_________。
(2)在不同溫度下,按照相同物質(zhì)的量投料,發(fā)生反應(yīng)①。測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與“壓強的關(guān)系如圖1所示,下列說法正確的是________(填序號).
A.反應(yīng)溫度:
B.混合氣體密度:
C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量:
D.反應(yīng)容器的體積關(guān)系:
(3)采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H2制備二甲醚(DME)。由圖2可知,催化劑中約為______時最有利于二甲醚的合成。
(4)高溫時二甲醚蒸氣發(fā)生分解反應(yīng): 。迅速將二甲醚引人一個504℃的抽成真空的瓶中,在不同時刻測定瓶內(nèi)壓強p總如下表:
①該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,二甲醚的轉(zhuǎn)化率為___________。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓X物質(zhì)的量分數(shù))
(5)一種以二甲醚作為燃料的燃料電池的工作原理如圖3所示。其負極的電極反應(yīng)式為___________。
【答案】-246.1 BD 2.0 50% 625 kPa)2
【解析】
(1)已知①CO( g)+2H2(g)=CH3OH( g)△H1=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ/mol,
根據(jù)蓋斯定律,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H= -246.1kJ/mol;
(2)A、H<0,為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,則反應(yīng)溫度:T1<T2,選項A錯誤;
B、由m=ρV結(jié)合混合氣體的質(zhì)量、體積可知,混合氣體的質(zhì)量不變,容器體積不變,因此混合氣體密度:ρ(x) =ρ(w),選項B正確;
C、y、z比較,y點CO轉(zhuǎn)化率大,則平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量小, y點對于氣體的物質(zhì)的量小,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量: M(y) >M(z),選項C錯誤;
D、w、y點溫度相同,壓強w<y,增大壓強,平衡向氣體體積縮小的正反應(yīng)方向移動,y點的總物質(zhì)的量減小,反應(yīng)容器的體積較小,選項D正確;
答案選BD;
(3)由圖可知,催化劑中約為2.0時,CO轉(zhuǎn)化率較大,轉(zhuǎn)化率選擇性最大,最有利于二甲醚的合成,故答案為:2.0;
(4)設(shè)起始充入的CH3OCH3物質(zhì)的量為amol,從起始到平衡轉(zhuǎn)化CH3OCH3物質(zhì)的量為xmol,用三段式:CH3OCH3CH4+CO+H2
n(起始)(mol) a 0 0 0
n(轉(zhuǎn)化)(mol) x x x x
n(平衡)(mol) a-x x x x
根據(jù)表中數(shù)據(jù),起始時P總為50.0kPa,40min和50min時P總相等,平衡時P總=100kPa,則=,解得x=,
①該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,二甲醚的轉(zhuǎn)化率為;
②平衡時CH3OCH3、CH4、CO、H2物質(zhì)的量都為mol,各物質(zhì)物質(zhì)的量分數(shù)都為,平衡時CH3OCH3、CH4、CO、H2的分壓都為100kPa=25kPa,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K
(5)根據(jù)裝置圖,該二甲醚燃料電池中電解質(zhì)為酸性,在負極二甲醚發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2,負極電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實驗小組對鈉與水反應(yīng)的實驗進行研究,為點燃反應(yīng)生成的氫氣,他們設(shè)計了如圖所示的裝置。請回答下列問題:
(1)寫出Na與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(2)在點燃H2之前必須先進行____,方法是_____。
(3)實驗小組查閱到鈉、苯(常溫下為液體,不溶于水,與鈉不反應(yīng))、水的密度分別為0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3,并據(jù)此對實驗進行了如圖所示的改進。
①在改進后的實驗中觀察到的現(xiàn)象可能為___。
A.鈉在水層中反應(yīng)并四處游動
B.鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)
C.鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動
D.鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能做上下跳動
②在改進后的實驗中H2的生成速率減慢,氫氣燃燒更平穩(wěn),原因是_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,將pH均為11,體積均為V0的AOH和BOH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg 的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A. 堿性強弱:AOH>BOH
B. 水的電離程度:a=b>c
C. 稀釋相同倍數(shù)時:c(A+)<c(B+)
D. 中和鹽酸的能力:a=b<c
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(2017·貴州省遵義市第四中學(xué)高一上學(xué)期期中考試)由NO和CO組成的混合氣體與同溫同壓下空氣的密度相等(空氣的平均相對分子質(zhì)量為29),下列關(guān)系正確的是
A.混合氣體中,CO與NO質(zhì)量比15∶14
B.混合氣體中,CO與NO分子個數(shù)比1∶2
C.混合氣體中,CO占有的體積大于NO占有的體積
D.混合氣體中,CO與NO密度比14∶15
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【題目】透明聚酯玻璃鋼可用于制造宇航員面罩和導(dǎo)彈達罩。制備橐酯的一種配方中含有中基丙烯酸甲酯(MMA,結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列有關(guān)MMA的說法正確的是
A. MMA易溶于水和有機溶劑
B. MMA的含氧官能團是羧基
C. MMA的一種同分異構(gòu)體為CH3CH2 COOCH2CH3
D. MMA能發(fā)生加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加聚反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.人體運動所消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)
B.在反應(yīng)C+CO22CO中,若v(CO)為1mol·(L·min)1,則v(C)為0.5mol·(L·min)1
C.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素為反應(yīng)溫度
D.鋅錳干電池中,鋅電極是負極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)一定溫度下,有摩爾質(zhì)量為M g·mol-1的某物質(zhì)溶于適量的水中,得到物質(zhì)的量濃度為c mol·L-1、密度為ρ g·cm-3的飽和溶液。則該溫度下此物質(zhì)的溶解度為__________。
(2)相同條件下,有X、Y兩種氣體,相對分子質(zhì)量分別為A、B。
①若它們的質(zhì)量相等,則兩種氣體的分子數(shù)之比N(X)∶N(Y)= _________;
②若它們的體積相等,則兩種氣體的質(zhì)量之比m(X)∶m(Y)= _________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“張亭棟研究小組”受民間中醫(yī)啟發(fā),發(fā)現(xiàn)As2O3對白血病有明顯的治療作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)為第VA族元素,該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有著許多重要用途。
(1)N原子的價電子排布式為______,N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為______。
(2)NH3的沸點比AsH3的沸點高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶體(BN),是一種超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性,其晶胞如圖所示。
①立方氮化硼是_________晶體,晶體中N原子的雜化軌道類型為_________,A,B原子的配位數(shù)為_________。
②立方氮化硼晶體中“一般共價鍵”與配位鍵的數(shù)目之比為_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的邊長為362 pm,則立方氮化硼的密度為_________g/cm3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如圖:
(1)實驗室灼燒海藻,需要下列儀器中的_____(填字母)。
a.試管 b.燒杯 c.坩堝 d.泥三角 e.鐵三腳架 f.酒精燈
(2)提取碘的過程中,可選擇的有機試劑是____(填字母)。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸
(3)小組用CCl4萃取碘水中的碘,在如圖的分液漏斗中,下層液體呈___色;他們打開分液漏斗下端的活塞,卻未見液體流下,原因可能是_____。
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