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二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型能源，它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能。
Ⅰ.工業(yè)制備二甲醚的生產流程如下：

催化反應室中(壓強2.0～10.0 MPa，溫度230～280℃)進行下列反應：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成氣，反應如下：CH4(g)＋O2(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。該反應是       反應(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)。
(2)催化反應室中總反應3CO(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝           。830℃時反應③的K＝1.0，則在催化反應室中反應③的K       1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反應中，可以循環(huán)使用的物質有       。
Ⅱ.如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。b電極是       極。

Ⅰ.(1)自發(fā) (2)－246.1 kJ/mol >
(3)CO、H2、甲醇和水
Ⅱ.正

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知1molCaCO3分解需要吸收178kJ 熱量，1mol焦炭完全燃燒放出393.5kJ ，試回答下列問題
（1）寫出碳酸鈣分解的熱化學反應方程式                                    
（2）試計算如果0.5t CaCO3煅燒成CaO(s)，在理論上要用焦炭多少千克。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

醋酸是中學常用的一種弱酸。
（1）取0.10mol CH3COOH作導電性實驗，測得其導電率隨加入的水量變化如圖所示：

①開始時導電率為0說明：           。
② 比較a、b點的相關性質（填“＞”、“<”、“=”）：n(H+)：a      b；c(CH3COO-)：a     b；完全中和時消耗NaOH的物質的量：a     b；
③若b點時，溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L，c(H+)=1.3×10-3mol/L，則此時c(CH3COO-)約為        mol/L；計算b點時醋酸的電離平衡常數，寫出計算過程                。
（2）已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)                 △H1="-57.3" kJ/mol
CH3COOH(aq)  H+(aq) +CH3COO-(aq)  △H2="+1.3" kJ/mol
寫出稀醋酸與稀燒堿溶液反應的熱化學方程式：                                                。
（3）室溫下，取濃度均為0.10mol/L的醋酸與醋酸鈉溶液等體積混合后，測得其pH<6，寫出混合溶液中的物料守恒關系式                                 ；并列出其中的離子濃度大小順序（由大到�。�                                  。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

苯乙烯是重要的基礎有機原料。工業(yè)中用乙苯（C6 H5- CH2 CH3）為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯（C6 H5- CH= CH2）的反應方程式為：
C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g)    ΔH1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入a mol乙苯，反應達到平衡狀態(tài)時，平衡體系組成（物質的量分數）與溫度的關系如圖所示：

由圖可知：在600℃時，平衡體系中苯乙烯的物質的量分數為25%，則：
① 氫氣的物質的量分數為          ；乙苯的物質的量分數為          ；
② 乙苯的平衡轉化率為          ；
③ 計算此溫度下該反應的平衡常數（請寫出計算過程）。
（2） 分析上述平衡體系組成與溫度的關系圖可知：△H1     0（填“＞、=或＜” ­)。
（3）已知某溫度下，當壓強為101.3kPa時，該反應中乙苯的平衡轉化率為30%；在相同溫度下，若反應體系中加入稀釋劑水蒸氣并保持體系總壓為101.3kPa，則乙苯的平衡轉化率     30%（填“＞、=、＜” ­)。
（4）已知：
3C2 H2 (g) C6 H6 (g)  ΔH2
C6 H6 (g)  + C2H4 (g)  C6 H5- CH2CH3 (g)      ΔH3
則反應3C2H2 (g)+ C2H4 (g)  C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH=            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題：
高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關反應為：
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋260 kJ/mol
已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為                                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應的平衡常數K=    （填計算結果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應的平衡常數。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產硝酸，但尾氣中的NOx會污染空氣。目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為                                       。
（5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如圖。據圖分析，若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低，其可能的原因為                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應控制的最佳溫度在      左右。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生的優(yōu)質燃料，用途廣泛，研究其作用具有廣闊前景。
（1）已知在常溫常壓下，測得反應的反應熱如下：
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)  2CO2(g) +4H2O(g)  ?H1= －1275．6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g)  2CO2(g)   ?H2=－566．0 kJ/mol
CH3OH不完全燃燒生成CO和氣態(tài)水的熱化學方程式是       。
（2）工業(yè)上生產甲醇的反應如下：CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)+ H2O(g)   ?H = －49 kJ/mol
在某溫度下，容積均為1 L的A、B兩個容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容。容器B中經10 s后達到平衡。達到平衡時的有關數據如下表：

容器
 		A
 		B
 
反應物投入量
 		1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)
 		1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)
 
反應能量變化
 		放出αkJ熱量
 		吸收19．6 kJ熱量
 
 
①從反應開始至達到平衡時，容器B中CH3OH的平均反應速率為       。
②該溫度下，B容器中反應的化學平衡常數的數值為       。
③α＝       。
④下列措施能使容器A中甲醇的產率增大的是       。
a．升高溫度                b．將水蒸氣從體系分離
c．用更有效的催化劑        d．將容器的容積縮小一半
（3）我國科學院化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

① 該電池工作時，b口通入的物質為       。
② 該電池正極的電極反應式為       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：  C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途徑II：先制水煤氣： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
請回答下列問題：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       （填“放熱反應”或“吸熱反應”）
（2）根據蓋斯定律，煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應熱△H=                    。
（3）根據兩種途徑，下列說法錯誤的是（   ）              

A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環(huán)境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
(1)氮元素原子的L層電子數為________；
(2)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。
已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)　 ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1
寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式________________________；
(3)已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH3＝＋44 kJ·mol－1，則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為________________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為________________________。

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