二甲醚又稱甲醚,簡(jiǎn)稱DME,熔點(diǎn)-141.5 ℃,沸點(diǎn)-24.9 ℃,與石油液化氣(LPG)相似,被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。制備原理如下:
Ⅰ.由天然氣催化制備二甲醚:
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H1
Ⅱ.由合成氣制備二甲醚:
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=-90.7 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H3
回答下列問(wèn)題:
(1)若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是890.3 kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1;1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0 kJ的熱量。反應(yīng)③中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | H-H | C-O | H-O(水) | H-O(醇) | C-H |
E/(kJ.mol-1) | 436 | 343 | 465 | 453 | 413 |
則∆H1=__________kJ·mol-1、∆H3=__________kJ·mol-1
(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)____________。
制備原理Ⅰ中,在恒溫、恒容的密閉容器中合成,將氣體按n(CH4):n(O2)=2:1混合,能正確反映反應(yīng)①中CH4的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線是_______________。
下列能表明反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
a.混合氣體的密度不變
b.反應(yīng)容器中二甲醚的百分含量不變
c.反應(yīng)物的反應(yīng)速率與生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
d.混合氣體的壓強(qiáng)不變
(3)有人模擬制備原理Ⅱ,在500K時(shí)的2L的密閉容器中充入2molCO和6molH2,8min達(dá)到平衡,平衡使CO的轉(zhuǎn)化率為80%,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反應(yīng)②的速率是___________;可逆反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3=_____________。若在500K時(shí),測(cè)得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),此時(shí)反應(yīng)③v(正)_________v(逆),說(shuō)明原因___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山東省高一下學(xué)期開(kāi)學(xué)考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液,只用一種試劑就可把它們鑒別開(kāi)來(lái),這種試劑是( )
A.鹽酸 B.燒堿溶液 C.氨水 D.KSCN溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川省高一3月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問(wèn)題:
(1)氨氣的制備
①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。
②預(yù)收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→______(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)
將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋原因 |
打開(kāi)K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________ |
將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫 | Y管中有少量水珠 | 生成的氣態(tài)水凝集 |
打開(kāi)K2 | ③_______________ | ④______________ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山西省大同市高一3月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子序數(shù)小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項(xiàng)中m、n均為正整數(shù))。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若X的最高價(jià)含氧酸為強(qiáng)酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性
B. 若Y的最高正價(jià)為+m,則X的最高正價(jià)一定為+m
C. 若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y形成的單質(zhì)一定是Y2
D. 若X(OH)n為強(qiáng)堿,則Y(OH)n也一定為強(qiáng)堿
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山西省大同市高一3月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列敘述正確的是( )
A. 堿金屬元素是指IA族的所有元素
B. 副族元素沒(méi)有非金屬元素
C. 同周期第ⅡA族和第IIIA族的元素,原子序數(shù)之差只能是1或25
D. 部分鹵族元素的某種性質(zhì)A隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)如右上圖所示, 則A可能表示單質(zhì)的熔沸點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2017屆陜西省高三3月月考理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
NA為阿伏加羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.44gCO2和N2O的混合物中含有的氧原子數(shù)為1.5NA
B.2L0.5mol/L亞硫酸氫鈉溶液中含有的HSO3-離子數(shù)為NA
C.氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)時(shí),生成0.1molNaCl轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
D.一定條件下在密閉容器中2molSO2與2molO2充分反應(yīng),最終的氣體分子數(shù)為3NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:河北省2017屆高三下學(xué)期三調(diào)考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷 題型:填空題
聚合氯化鋁是一種新型凈水劑,其中鋁的總濃度(用c表示)包括三類:主要為A l3+的單體形態(tài)鋁(用Ala表示)總濃度,主要為主要為[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的中等聚合形態(tài)鋁總濃度(用Alb 表示)和Al(OH)3膠體形態(tài)鋁(用A1c表示)總濃度。
(1)真空碳熱還原一氧化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H1=akJ·mol-1
②3AlCl(g)= 2Al(s)+AlCl3(g) △H2=bkJ·mol-1
則反應(yīng)Al2O3(s)+33C(s)= 2Al(s)+ 3CO(g)△H=______kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表爾)。 反應(yīng)①在常壓、1900 ℃ 的高溫下才能進(jìn)行,說(shuō)明△H______( 填“>”“=”或“<”)。
(1)用膜蒸餾(簡(jiǎn)稱MD)濃縮技術(shù)將聚合氯化鋁溶液進(jìn)行濃縮,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不同濃度聚合氯化鋁溶液中鋁形態(tài)分布(百分?jǐn)?shù))如下表:
①在一定溫度下,c越大,Al(OH)3膠體的百分含量______(填“越大”“越小”或“不變”)。
②若將c=2.520mol/L的聚合氯化鋁溶液加水稀釋,則稀釋過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________。
(3)一定條件下,向1.0mol/L的AlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量約為86 % 的聚合氯化鋁溶液。寫出生成[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的離子方程式:_______。
(4)已知Al3++4X=2,X表示顯色劑, 表示有色物質(zhì),通過(guò)比色分析得到25 ℃時(shí)Al3+濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(初始時(shí)X的濃度為0.194mol·L-1)。
①1min時(shí), 的濃度為_(kāi)__________。
②0~3min內(nèi)該反應(yīng)的速率vx=________。
③第9min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,K=__________(用代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山西省太原市高一3月階段性測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
甲~辛等元素在周期表中的相對(duì)位置如下表。甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素,下列判斷正確的是
A. 金屬性:甲>乙>丁
B. 原子半徑:辛>戊>甲
C. 丙與庚的元素原子核外電子數(shù)相差13
D. 形成的最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:己>戊
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:南開(kāi)中學(xué)2016-2017高三第四次月考理綜化學(xué)試卷 題型:選擇題
以鉻酸鉀(右室起始加入0.4molK2CrO4)為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示
意圖如下,下列說(shuō)法正確的是
A. 在陽(yáng)極室,通電后溶液逐漸由橙色變?yōu)辄S色
B. 電路中有0.2mol電子通過(guò)時(shí),陽(yáng)極與陰極溶液減少的質(zhì)量差為1.4g
C. 若測(cè)得右室中K與Cr的物質(zhì)的量之比為3:2,則此過(guò)程電路中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA
D. 若測(cè)定陽(yáng)極液中K與Cr的物質(zhì)的量之比為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為2-d
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