(15分)清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)△H=﹣105kJ•mol﹣1.向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 .
(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)= .
(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= .
(4)比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是 .
Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题:
(5)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示:
通入a气体的电极是原电池的 极(填 “正”或“负”),其电极反应式为 。
(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为 。
科目:高中化学 来源:2015-2016学年海南文昌中学高二下学期期末考试化学卷(解析版) 题型:选择题
右图是某有机物的球棍模型,下列关于该有机物的性质叙述中错误的是 ( )
A.能与NaOH发生反应,但不能与盐酸反应
B.能发生缩聚反应
C.能发生加成反应
D.能发生水解反应
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科目:高中化学 来源:2015-2016学年海南文昌中学高二下学期期末考试化学卷(解析版) 题型:选择题
下列物质中,其主要成分不属于烃的是( )
A.汽油B.甘油 C.煤油D.柴油
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科目:高中化学 来源:2017届内蒙古高三上入学摸底考试化学卷(解析版) 题型:选择题
五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍,下列判断正确的是
A. 元素的非金属性次序为:Y>X>M
B. 气态氢化物稳定性:M>R
C. Z的氧化物可以做光导纤维
D. 最D高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
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科目:高中化学 来源:2017届湖南长沙市高三上第一次周测化学卷(解析版) 题型:实验题
(13分)乙酸正丁酯是一种水果香味的无色透明液体,常用于调制香料和药物。实验室用正丁醇和乙酸制备,反应原理如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
某兴趣小组拟用如图装置制备少量乙酸正丁酯:
步骤1:加料。向干燥的100ml圆底烧瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴浓硫酸(试剂加入顺序未确定),摇匀后,加入几粒沸石。然后安装分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口处,然后再放出1~2ml的水)及回流冷凝管。
步骤2:加热回流。通过活塞控制分水器中水层液面的高度。反应完毕,停止加热。
步骤3:冷却(不可以拆卸回流冷凝管)。冷却至室温后,将烧瓶中的混合物与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中。
步骤4:依次用10ml水,10ml 10%碳酸钠溶液洗至中性(pH=7),再水洗一次,向洗涤后的有机相中加入适量的无水硫酸镁固体。放置一段时间后过滤、蒸馏、收集124~126℃馏分,得产品)
步骤5:用一干燥的小烧杯称产品,重量为29.0g。
相关物质的性质如下表:
物质名称 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度/g·cm-3 | 水中溶解度 |
正丁醇 | 117.3 | -89.5 | 0.80 | 7.1g/100g |
乙酸 | 118 | 16.6 | 1.0492 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 126.1 | -78 | 0.8826 | 1.4g/100g |
根据题意完成下列填空:
(1)加料时,三种试剂的加入顺序为 。
(2)该实验中,冷凝水从 (填“a”或“b”)口通入,使用分水器的目的是 。
(3)步骤2中判断反应结束的现象是 。
(4)步骤3中从分液漏斗中得到酯的操作 ,用10% Na2CO3溶液洗涤有机相,是为了除去有机相中的 (填结构简式)。
(5)步骤4中加入无水硫酸镁固体的作用是 。
(6)实验中正丁醇的转化率为 。
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科目:高中化学 来源:2017届黑龙江牡丹江第一高级中学高三上开学摸底考试化学(解析版) 题型:填空题
(8分)在200mLNa2CO3与NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,测得溶液中的CO32-、HCO3-、AlO2-、Al3+离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系,见下图一所示。
(1)原混合溶液中Na2CO3的物质的量浓度为 mol·L-1
(2)V1: V2= 。
(3)若滴加盐酸过程中得到沉淀0.975g,则滴入盐酸的体积可能为 mL。
(4)在上图二坐标中画出该混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所得沉淀的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系。
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科目:高中化学 来源:2016-2017学年山西太原五中高一入学考试理科综合化学(解析版) 题型:选择题
近年来雾霾频现,大气质量堪忧。下列做法不利于保护大气环境的是( )
A.城市街道洒水除尘 B.发展水力、风力发电
C.露天焚烧秸秆、树叶 D.乘坐公交车或地铁出行
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