【題目】CO2資源化利用的方法之一是合成二甲醚(CH3OCH3)。

1CO2 催化加氫合成二甲醚的過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng):

反應(yīng)ICO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) H= + 41.2 kJ·mol1

反應(yīng)II2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g) H = -122.5 kJ·mol1

其中,反應(yīng)II分以下①、②兩步完成,請(qǐng)寫出反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式:①___________

2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) H = -23.5 kJ·mol1

2)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)。若電解質(zhì)為堿性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________。以該電池為電源,用惰性電極電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為________。

3)反應(yīng)I產(chǎn)生的CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去:2CO(g) = 2C(s) + O2(g),已知該反應(yīng)的H0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)_____________

4CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng),KspCaCO3)=2.8×109CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為5.6×105mol·L1,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為________。

【答案】CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g),H =-49.5 kJ·mol1 CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)△G=△H-TS可知△G0,不能實(shí)現(xiàn) 210-4mol/L

【解析】

1)由題可知反應(yīng)II分以下①、②兩步完成,根據(jù)蓋斯定律,將方程式(II-②)得方程式①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H=kJ·mol1=-49.5kJ·mol1;

2)若電解質(zhì)為堿性,氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),O2+2H2O+4e-=4OH-,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為二甲醚失電子生成二氧化碳,堿溶液中生成碳酸鹽,結(jié)合原子守恒和電荷守恒,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O;用惰性電極電解飽和食鹽水,陽(yáng)極生成氯氣,陰極生成氫氣和氫氧化鈉,電解的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;

32CO(g)=2C(s)+O2(g)H0,該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)△G=△H-TS可知△G0,不能實(shí)現(xiàn);

4Na2CO3溶液的濃度為5.6×105mol·L1,等體積混合后濃度減小一半變?yōu)?/span>2.8×105mol·L1,由Ksp(CaCO3)=c(CO32-)c(Ca2+)可知,混合后c(Ca2+)===110-4mol/L,所以所需CaCl2溶液的最小濃度為110-4mol/L2=210-4mol/L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是某元素的價(jià)類二維圖,A為正鹽,通常條件下Z是無(wú)色溶液,D的相對(duì)分子質(zhì)量比E16,各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.X是一種強(qiáng)堿,則F為硝酸

B.X是一種強(qiáng)酸,則F為硫酸

C.BF在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng),且都生成

D.B在一定條件下可直接與Y反應(yīng)生成D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,向1 L 0.1 mol·L1一元酸HR溶液中逐漸通入氨氣[已知常溫下NH3·H2O電離平衡常數(shù)K=1.76×105],使溶液溫度和體積保持不變,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是

A. 0.1 mol·L1 HR溶液的pH5

B. HR為弱酸,常溫時(shí)隨著氨氣的通入,c(R)/[c(OH).c(HR)] 逐漸增大

C. 當(dāng)通入0.1 mol NH3時(shí),c(NH4+)>c(R)>c(OH)>c(H+)

D. 當(dāng)c(R)= c(HR)時(shí),溶液必為中性

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列做法符合原子經(jīng)濟(jì)性原理的是

A.SO3H2O反應(yīng)制取硫酸:SO3+H2O=H2SO4

B.用氫氧化鈉溶液吸收SO2:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

C.CO2H2反應(yīng)制取甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O

D.H2還原氧化銅:H2+CuOCu+H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物Y(乙酰氧基胡椒酚乙酸酯)具有抗氧化、抗腫瘤作用,可由化合物X在一定條件下合成:

下列說(shuō)法正確的是

A.Y中有3種不同官能團(tuán)

B.X、Y分子中均含有的手性碳原子數(shù)不相同

C.1molX與溴水充分反應(yīng),最多消耗Br2的物質(zhì)的量為2mol

D.1molYNaOH溶液充分反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH-(aq) ΔH<0,下列有關(guān)該平衡體系的說(shuō)法正確的是(

①升高溫度,平衡逆向移動(dòng) ②向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子的濃度

③除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子,可以向溶液中加入適量的NaOH溶液

④恒溫下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高

⑤向溶液中加入少量NaOH固體,Ca(OH)2固體質(zhì)量不變

⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固體質(zhì)量增加

A.①⑥B.①⑤⑥C.②③④⑥D.①②⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)進(jìn)行影響草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)速率因素的研究。室溫下,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

加入試劑

4mL 0.01mol/L KMnO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

4mL 0.01mol/L KMnO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

少量MnSO4固體

4mL 0.01mol/L KMnO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

少量Na2SO4固體

褪色時(shí)間/s

116

6

117

1)草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________。

2)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_______________________。

3)進(jìn)行上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)后,該同學(xué)進(jìn)行反思,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象可以證明上述結(jié)論。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象為____________________。

4)實(shí)驗(yàn)②選用MnSO4固體而不是MnCl2固體的原因是_________________。

5)該同學(xué)擬采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。

a.該同學(xué)擬研究的影響因素是___________________

b.你認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案_______________(填“合理”或“不合理”),理由是____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鋅是一種常用金屬,工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnOZnFe2O4,還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO 等)濕法制取金屬鋅的流程如圖所示,回答下列問(wèn)題。

已知:Fe的活潑性強(qiáng)于Ni。

1ZnFe2O4可寫成ZnOFe2O3,則ZnFe2O4H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

2)“凈化Ⅰ”操作分為兩步:

①將溶液中少量的 Fe2+氧化,下列試劑中可選用的是_____(填字母標(biāo)號(hào))。

A.新制氯水 B30 % H2O2溶液 CFeC13溶液 DKMnO4溶液

②加入ZnO,調(diào)節(jié)溶液pH3.3~6.7;加熱到60℃左右并不斷攪拌,加熱攪拌主要目的是___。

3)“凈化Ⅰ”生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì),溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是____。

4)“凈化Ⅱ”中加入過(guò)量Zn的目的是______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】0.1 mol·L1 NaOH溶液滴定40 mL 0.1 mol·L1 H2SO3溶液,所得滴定曲線如圖所示(忽略混合時(shí)溶液體積的變化)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

A. Ka2(H2SO3)的數(shù)量級(jí)為108

B. 若滴定到第一反應(yīng)終點(diǎn),可用甲基橙作指示劑

C. 圖中Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(Na)>c(SO32)>c(HSO3)>c(OH)

D. 圖中Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:3c(SO32)c(Na)c(H)c(OH)

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