【題目】二甲醚是一種清潔能源,用水煤氣制取甲醚的原理如下:

ICO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

II2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)

1300℃500℃時,反應(yīng)I的平衡常數(shù)分別為K1K2,且K1K2,則其正反應(yīng)為_______反應(yīng)(填吸熱放熱)。

2)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I

下圖能正確反映體系中甲醇體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況的曲線是______________(填“a”“b”)。

下列說法能表明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是____(填標(biāo)號)。

A容器中氣體的壓強不再變化 B混合氣體的密度不再變化

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 Dv(H2)=2v(CH3OH)

3500K時,在2L密閉容器中充入4 mol CO8 mol H24 min達到平衡,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ,則:

① 04 min,反應(yīng)Iv(H2)=______,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=______。

反應(yīng)IICH3OH的轉(zhuǎn)化率α=_______。

4)二甲醚燃料電池的工作原理如圖聽示,則X電極的電極反應(yīng)式為_______。用該電池對鐵制品鍍銅,當(dāng)鐵制品質(zhì)量增加64 g時,理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為_______g(精確到0.01)。

【答案】 放熱 a AC 0.8mol/(L·min) 1.25(mol/L)-2 80% CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+ 7.67

【解析】(1)升高溫度平衡常數(shù)減小,所以其正反應(yīng)為放熱反應(yīng);(2)①正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進行,甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,因此下圖能正確反映體系中甲醇體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況的曲線是a。②A.正反應(yīng)體積減小,容器中氣體的壓強不再變化能表明反應(yīng)已達平衡狀態(tài),A正確;B. 密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,因此混合氣體的密度不再變化不能說明,B錯誤;C.混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化可以說明,C正確;D.v(H2)=2v(CH3OH)均表示正反應(yīng)方向,不能說明,D錯誤,答案選AC;(3)①4min達到平衡,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則消耗CO是3.2mol,因此消耗氫氣是6.4mol,濃度是3.2mol/L,所以0~4min,反應(yīng)I的v(H2)=3.2mol/L÷4min=0.8mol/(L·min)。剩余CO是0.4mol/L,氫氣是0.8mol/L,最初生成甲醇是1.6mol/L,設(shè)分解的甲醇是xmol/L,則生成二甲醚是0.5xmol/L,所以有0.5x=2×(1.6-x),解得x=1.28,所以根據(jù)方程式可知反應(yīng)I的平衡常數(shù)K==1.25。②反應(yīng)II中CH3OH的轉(zhuǎn)化率α=1.28/1.6×100%=80%。(4)質(zhì)子向Y電極移動,所以Y電極是正極,則X電極是負(fù)極,通入的是二甲醚,電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。用該電池對鐵制品鍍銅,當(dāng)鐵制品質(zhì)量增加64g時析出銅是1mol,轉(zhuǎn)移2mol電子,則理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為7.67g。

(精確到0.01)。

練習(xí)冊系列答案
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請回答下列問題:

(1)硫酸亞鐵溶液加H2SO4酸化的主要目的是_________________,濾渣A的主要成分是_______________。

(2)下列物質(zhì)中最適合的氧化劑B是________;反應(yīng)的離子方程式

a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7

(3)操作甲、乙的名稱分別是:甲______________,乙___________________。

(4)上述流程中,氧化之后和加熱蒸發(fā)之前,需取少量溶液檢驗Fe2+是否已全部被氧化,所加試劑 能否用酸性的KMnO4溶液? (填“能”或“不能”)理由是: 。(可用語言或方程式說明)

(5)檢驗硫酸鐵銨中NH4+的方法是____________________________。

(6)稱取14.00 g樣品,將其溶于水配制成100 mL溶液,分成兩等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到2.14 g沉淀;向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3) 2溶液,恰好完全反應(yīng)。則該硫酸鐵銨的化學(xué)式為______________________。

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(2)1 mol C2H5OH(l)與適量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8 kJ熱量 。

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