二甲醚（CH3OCH3，沸點(diǎn)為-24.9℃）被稱為21世紀(jì)的新型能源�？茖W(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣與從煙道氣中分離出的CO2在催化劑作用下合成二甲醚，并開發(fā)出直接以二甲醚為燃料的燃料電池。其合成流程如下：

（1）已知：CH3OCH3(g)、H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為：△H= -1455.0kJ·mol-1、△H=" -285.8" kJ·mol-1。寫出以CO2、H2合成CH3OCH3的熱化學(xué)方程式：                  ；
（2）15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱堿性，上述合成線路中用作CO2吸收劑。寫出吸收CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式                          ；
（3）一定條件下用CO2和H2合成二甲醚，反應(yīng)物氣流量對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率、二甲醚的選擇性（是指轉(zhuǎn)化生成二甲醚的碳占已轉(zhuǎn)化碳的比例）影響結(jié)果如圖1所示，當(dāng)控制氣流量為28mL· min-1時(shí)，則生成0.3mol二甲醚需要通入CO2的物質(zhì)的量為            ；

圖1                                      圖2
（4）圖2為二甲醚燃料電池示意圖。
①a電極的電極反應(yīng)式為                           ；
②若以1.12 L·min-l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向該電池中通入二甲醚，用該電池電解50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液，通電0.50 min后，計(jì)算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為        。

（1）
（2）
（3）20mol    
（4）① CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ 
② 6.4g （每空2分）

解析試題分析：（1）已知：CH30CH3（g）、H2（g）的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為：△H=-1455．OkJ?mol-1、△H=-285.8kJ?mol-1，①CH30CH3（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455.0kJ?mol-1；
②H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1，依據(jù)蓋斯定律②×6-①得到：
2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-259.8kJ?mol?1，寫出以CO2、H2合成CH3OCH3的熱化學(xué)方程式為：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-259.8kJ?mol?1。
（2）15～20%的乙醇胺．（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱堿性，上述合成線路中用作C02吸收劑，乙醇胺水溶液呈弱堿性是取代基氨基結(jié)合氫離子，使溶液中的氫氧根離子濃度增大，結(jié)合二氧化碳生成碳酸鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HOCH2CH2NH2+H2O+CO2?（HOCH2CH2NH3）2CO3。
（3）生產(chǎn)0.3mol二甲醚，理論上應(yīng)生成二甲醚物質(zhì)的量0.3mol÷5%=6mol，反應(yīng)的反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為12mol，實(shí)際通入的CO2的物質(zhì)的量為12mol÷60%=20mol。
（4）①反應(yīng)本質(zhì)是二甲醚的燃燒，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，二甲醚在負(fù)極放電，正極反應(yīng)還原反應(yīng)，氧氣在正極放電．由圖可知，a極為負(fù)極，b為正極，二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子，a電極的電極反應(yīng)式為 CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2+12H+。
②若以1.12L?min-1（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向該電池中通入二甲醚，用該電池電解500mL 2mol?L-1 CuS04溶液，通電0.50min后，通入二甲醚物質(zhì)的量=1.12L/min×0.50min÷22.4L/mol
=0.025mol；依據(jù)電極反應(yīng)電子守恒，CH3OCH3～12e-,n（e?）=0.025mol×12=0.3mol， 50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液，Cu2+共0.05mol×2mol?L?1=0.1mol，Cu2+完全反應(yīng)，所以m（Cu）=0.1mol×64g/mol=6.4g
考點(diǎn)：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、電極方程式的書寫及相關(guān)計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

我國工業(yè)上主要采用以下四種方法降低尾氣中的含硫量：

方法1
燃煤中加入石灰石，將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO3，再氧化為CaSO4
方法2
用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，再氧化為(NH4)2SO4
方法3
高溫下用水煤氣將SO2還原為S
方法4
用Na2SO3溶液吸收SO2，再電解轉(zhuǎn)化為H2SO4
 
（1）方法1中已知：① CaO(s)＋CO2(g)＝CaCO3(s)  ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO2(g)＝CaSO3(s) ΔH=－402.0 kJ/mol 
③2CaSO3(s)＋O2(g)＝2CaSO4(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
寫出CaCO3與SO2反應(yīng)生成CaSO4的熱化學(xué)方程式：____；此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：_____。

（2）方法2中最后產(chǎn)品中含有少量(NH4)2SO3，為測定(NH4)2SO4的含量，分析員設(shè)計(jì)以下步驟：
①準(zhǔn)確稱取13.9 g 樣品，溶解；
②向溶液中加入植物油形成油膜，用滴管插入液面下加入過量鹽酸，充分反應(yīng)，再加熱煮沸；
③加入足量的氯化鋇溶液，過濾；
④進(jìn)行兩步實(shí)驗(yàn)操作；
⑤稱量，得到固體23.3 g，計(jì)算。
步驟②的目的是：_____。步驟④兩步實(shí)驗(yàn)操作的名稱分別為：  _____、_____。樣品中(NH4)2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：____（保留兩位有效數(shù)字）。
（3）據(jù)研究表明方法3的氣配比最適宜為0.75［即煤氣（CO、H2的體積分?jǐn)?shù)之和為90%）∶SO2煙氣（SO2體積分?jǐn)?shù)不超過15%）流量=30∶40］。用平衡原理解釋保持氣配比為0.75的目的是：_____。
（4）方法4中用惰性電極電解溶液的裝置如圖所示。陽極電極反應(yīng)方程式為_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。工業(yè)上依此用CO生產(chǎn)燃料甲醇。
  
（1）甲圖是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況。從反應(yīng)開始到平衡，用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)＝__________________。
（2）乙圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化。曲線b下的反應(yīng)條件為                   。該反應(yīng)的焓變是________(填“ΔH<0”或“ΔH>0”)，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________；選擇適宜的催化劑__________(填“能”或“不能”)改變?cè)摲磻?yīng)的反應(yīng)熱。
（3）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_____________________________________________，
溫度升高，平衡常數(shù)K________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
（4）恒容條件下，下列措施中能使增大的有____________。
a．降低溫度
b．充入He氣
c．再充入1 mol CO和2 mol H2
d．使用催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定。
Ⅰ．配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
（1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245 mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體　　   　g。 
（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）：　          　　。 

名稱
托盤天平
(帶砝碼)
小燒杯
坩堝鉗
玻璃棒
藥匙
量筒
儀器






序號(hào)
a
b
c
d
e
f
Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式：（中和熱為57.3 kJ·mol-1） 　　                          　　         　　     　　            。
（2）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
溫度
實(shí)驗(yàn)次數(shù)　
起始溫度t1/℃
終止溫度t2/℃
溫度差
平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.6
 
2
27.0
27.4
27.2
31.2
 
3
25.9
25.9
25.9
29.8
 
4
26.4
26.2
26.3
30.4
 
 
①上表中的溫度差平均值為　          ℃
②近似認(rèn)為0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c="4.18" J·(g·℃)-1。則中和熱ΔH=　　　         （取小數(shù)點(diǎn)后一位）。 
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）　　　　。 
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
（1）工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3（g）與CO2（g）經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

則NH3（g）與CO2（g）反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為                  。
（2）已知反應(yīng)Fe(s) +CO2(g) FeO(s) +CO(g) ΔH ="a" kJ/mol
測得在不同溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下：

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=            ，a           0（填“>”、“<”或“=”）。在500℃ 2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol，則5 min后達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為              ，生成CO的平均速率v(CO)為             。
②700℃反應(yīng)達(dá)到平衡后，要使該平衡向右移動(dòng)，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有    
（填字母）。

A．縮小反應(yīng)器容積 B．增加Fe的物質(zhì)的量
C．升高溫度到900℃ D．使用合適的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：
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(xué)方程為                                  。
（2）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。        
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=           。

若保持溫度不變，20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將      移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。
20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件可能是             （填序號(hào)）。
①加入催化劑　 ②降低溫度　 ③縮小容器體積　 ④增加CO2的量
（3）肼（N2H4）用亞硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                                        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

廢舊印刷電路板的回收利用可實(shí)現(xiàn)資源再生，并減少污染。廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末。
（1）下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中，不符合環(huán)境保護(hù)理念的是          （填字母）。

A．熱裂解形成燃油 B．露天焚燒 C．作為有機(jī)復(fù)合建筑材料的原料 D．直接填埋
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g) △H=64.39kJ·mol－1
2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) △H=－196.46kJ·mol－1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.84kJ·mol－1 
在 H2SO4溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋和H2O的熱化學(xué)方程式為                         。
（3）控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10℅H2O2和3.0mol·L－1H2SO4的混合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率（見下表）。
溫度（℃）
20
30
40
50
60
70
80
銅平均溶解速率（×10-3
mol·L-1·min-1）
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
 
當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，其主要原因是                 。
（4）在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀。制備CuCl的離子方程式是                                             。
（5） 已知相同條件下：
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ；△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)；△H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ；△H3
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ；H
用△H1、△H2和△H3表示H，H=          。
（6）已知1 g FeS2(s)完全燃燒生成放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ/mol。

請(qǐng)回答下列問題：
（1）圖中A、C分別表示__________、__________，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？____________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？___________。
（2）圖中ΔH＝__________kJ/mol；
（3）如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05 mol/(L·min)，則v(O2)＝____mol/(L·min)
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol，計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝_ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

為了減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知：
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)   △H＝－566kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)   △H＝－483.6KJ·moL－1
H2O (g)＝H2O(l)         △H＝－44.0KJ·moL－1
（1）氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H＝           kJ·moL－1
（2）寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式                 
（3）往 1L體積不變的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃時(shí)反應(yīng)并達(dá)到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝1，則t℃時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為       ；反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，此時(shí)平衡常數(shù)將      （填“變大”、“不變”或“變小”），平衡將向        （填“正”或“逆”）方向移動(dòng)。
（4）在CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2中，為了提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是        。

A．增大的CO濃度B．增大的H2O(g)濃度C．使用催化劑D．降低溫度

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