【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種新型能源,被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。
(1)用CO和H2合成二甲醚的反應(yīng)為:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H。
幾種物質(zhì)的相對(duì)能量如下:
△H=______kJ·mo1。改變下列“量”,一定會(huì)引起△H發(fā)生變化的是_____(填代號(hào))。
A.溫度 B.反應(yīng)物濃度 C.催化劑 D.化學(xué)計(jì)量數(shù)
(2)有利于提高反應(yīng)中CH3OCH3產(chǎn)率的條件為_______(填標(biāo)號(hào))。
A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
(3)采用新型催化劑(主要成分是Cu—Mn的合金)制備二甲醚。催化劑中n(Mn)/n(Cu)對(duì)合成二甲醚的影響情況如下圖所示。
當(dāng)n(Mn)/n(Cu)=2時(shí),二甲醚的選擇性()為85.8%,此時(shí)二甲醚的產(chǎn)率為_________。
(4)用二甲醚燃料電池電解法可將酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-)轉(zhuǎn)化為Cr3+。原理如下圖:
①燃料電池中的負(fù)極是______(填“M”或“N”)電極。電解池陰極的電極反應(yīng)式為______________________________。
②消耗6.9g二甲醚時(shí)可處理Cr的含量為26.0g·L-1的廢水1L,該套裝置的能量利用率為___________。(保留3位有效數(shù)字)
【答案】-253.4 D B 61.8% M Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O 83.3%
【解析】
根據(jù)反應(yīng)熱△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量進(jìn)行計(jì)算;根據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)因素進(jìn)行分析;根據(jù)二甲醚的選擇性計(jì)算公式:進(jìn)行計(jì)算;根據(jù)氫離子移動(dòng)方向判斷正負(fù)極,根據(jù)電子守恒計(jì)算能量的利用率。
(1)用CO和H2合成二甲醚的反應(yīng)為:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=1453.0 kJ·mo1-1-(3285.8kJ·mo1-1+3kJ·mo1-1)=-253.4 kJ·mo1-1;
A.改變溫度會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng),但不會(huì)影響△H,故 A不符合題意;
B.改變反應(yīng)物濃度,影響化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng),但不會(huì)影響△H ,故 B不符合題意;
C.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不會(huì)影響△H,故C不符合題意;
D.反應(yīng)熱與化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)成正比,所以改變化學(xué)計(jì)量數(shù)會(huì)影響△H,故 D符合題意;
故答案:-253.4;D;
(2) 根據(jù)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-253.4 kJ·mo1-1可知,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率降低,降低溫度,平衡正向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率升高;增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率升高,降低壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率降低;所以有利于提高反應(yīng)中CH3OCH3產(chǎn)率的條件為低溫高壓,故B正確;故答案:B。
(3) 當(dāng)=2時(shí),二甲醚的選擇性()為85.8%,由圖可知CO的轉(zhuǎn)化率為72%,此時(shí)二甲醚的產(chǎn)率=85.8%=61.8%,故答案:61.8%;
(4)①由質(zhì)子交換膜中氫離子移動(dòng)方向可知,M為負(fù)極,N為正極;電解池中與正極相連為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),與負(fù)極相連的極為陰極發(fā)生還原反應(yīng),所以反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,故答案:M;Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O;
②n(CH3OCH3)=,根據(jù) 電子守恒:CH3OCH3 - 12e-+3H2O= 2CO2↑+12H+可知轉(zhuǎn)移電子為12,可以還原m(Cr)=26.0g·L-11L=26.0g,根據(jù)Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O可知轉(zhuǎn)移的電子==1.5mol,該套裝置的能量利用率=100%=83.3%,故答案為: 83.3%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于工業(yè)制備方法與化學(xué)方程式均正確的是( )
A.工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣:2NaCl 2Na + Cl2↑
B.工業(yè)上用乙醇在濃硫酸的作用下制取乙烯: CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
C.工業(yè)上用氫氣還原四氯化硅制得高純度的硅:SiCl4+2H2Si+4HCl
D.工業(yè)以硫黃為原料生產(chǎn)硫酸,沸騰爐中的主要反應(yīng): 2S+3O22SO3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在指定條件下,下列各組離子一定能大量共存的是
A.滴加甲基橙顯紅色的溶液中:Na+、Fe2+、C1-、NO
B.0.1mol·L-1FeC13溶液中:NH、Mg2+、SO、NO
C.0.1mo1·L-1KI溶液中:Na+、K+、ClO-、OH-
D.由水電離的c(H+)=1.0×10-13 mo1·L-1的溶液中:K+、NH、C1-、HCO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向2 L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)已知:平均反應(yīng)速率v(C)=v(A);反應(yīng)2 min時(shí),A的濃度減少了a mol,B的物質(zhì)的量減少了mol,有a mol D生成。
回答下列問題:
(1)反應(yīng)2 min內(nèi),v(A)=________,v(B)=________。
(2)化學(xué)方程式中,x=________,y=________,p=________,q=________。
(3)反應(yīng)平衡時(shí),D為2a mol,則B的轉(zhuǎn)化率為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】N、F、Cu及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等方面應(yīng)用十分廣泛;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:
(1)N原子中最高能級(jí)的電子的電子云輪廓圖為___________;基態(tài)Cu+的核外電子排布式為____________。
(2)化合物(CH3)3N可用于制備醫(yī)藥、農(nóng)藥。分子中N原子雜化方式為________,該物質(zhì)能溶于水的原因是_____________________。
(3)[H2F]+[SbF6]-(氟銻酸)是一種超強(qiáng)酸,其陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為_____________,寫出一種與[H2F]+互為等電子體的分子______________(寫化學(xué)式)。
(4)氮、銅形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。與每個(gè)Cu原子緊鄰的Cu原子有____個(gè),令阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為______g/cm3。(列出計(jì)算式)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向盛有稀鹽酸的燒杯中逐滴加入NaOH溶液,測(cè)得燒杯中溶液的pH變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A.a點(diǎn)所示的溶液中含有的溶質(zhì)是NaOH和NaCl
B.b點(diǎn)所示的溶液能使紫色石蕊溶液變紅
C.c點(diǎn)表示NaOH和稀鹽酸恰好完全反應(yīng)
D.a、b、c所示的溶液中都含有Na+、Cl﹣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生為比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(1)向兩支試管中分別加入3 mL同濃度的稀鹽酸,再將兩塊大小相同且純凈的鎂片和鋁片分別加入試管中,反應(yīng)初始時(shí)觀察到如圖所示的現(xiàn)象,則試管b內(nèi)加入的金屬為____________(寫化學(xué)式)。
(2)若加入的兩塊金屬的物質(zhì)的量相等,且試管中稀鹽酸足量,充分反應(yīng)后,氣球狀態(tài)也如上圖所示,則試管b中反應(yīng)的離子方程式為___________。
(3)分析判斷,實(shí)驗(yàn)________[填“(1)”或“(2)”]能證明鎂的金屬性強(qiáng)于鋁。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g),以下化學(xué)反應(yīng)速率的表示中,所表示反應(yīng)速率最快的是
A. v(CO)=1.6 mol·(L·min) -1B. v(NO2)=0.9 mol·(L·min) -1
C. v(N2)=0.25mol·(L·min) -1D. v(CO2)=1.2 mol·(L·min) -1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:還原性,氧化性,在含的溶液中逐滴加入溶液,加入的物質(zhì)的量和產(chǎn)生的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示,下列敘述中正確的是( )
A.反應(yīng)過程中溶液的先變小后變大
B.點(diǎn)時(shí)消耗的的物質(zhì)的量為
C.間反應(yīng):
D.溶液中與的物質(zhì)的量之比為時(shí),加入的的物質(zhì)的量為
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