【题目】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应的=_________。
(2)在不同温度下,按照相同物质的量投料,发生反应①。测得CO的平衡转化率与“压强的关系如图1所示,下列说法正确的是________(填序号).
A.反应温度:
B.混合气体密度:
C.混合气体平均摩尔质量:
D.反应容器的体积关系:
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。由图2可知,催化剂中约为______时最有利于二甲醚的合成。
(4)高温时二甲醚蒸气发生分解反应: 。迅速将二甲醚引人一个504℃的抽成真空的瓶中,在不同时刻测定瓶内压强p总如下表:
①该反应达到平衡状态时,二甲醚的转化率为___________。
②该反应的平衡常数Kp=_____。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压X物质的量分数)
(5)一种以二甲醚作为燃料的燃料电池的工作原理如图3所示。其负极的电极反应式为___________。
【答案】-246.1 BD 2.0 50% 625 kPa)2
【解析】
(1)已知①CO( g)+2H2(g)=CH3OH( g)△H1=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ/mol,
根据盖斯定律,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H= -246.1kJ/mol;
(2)A、H<0,为放热反应,降低温度平衡正向移动,CO的转化率增大,则反应温度:T1<T2,选项A错误;
B、由m=ρV结合混合气体的质量、体积可知,混合气体的质量不变,容器体积不变,因此混合气体密度:ρ(x) =ρ(w),选项B正确;
C、y、z比较,y点CO转化率大,则平衡时混合气体的总物质的量小, y点对于气体的物质的量小,则混合气体的平均摩尔质量: M(y) >M(z),选项C错误;
D、w、y点温度相同,压强w<y,增大压强,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,y点的总物质的量减小,反应容器的体积较小,选项D正确;
答案选BD;
(3)由图可知,催化剂中约为2.0时,CO转化率较大,转化率选择性最大,最有利于二甲醚的合成,故答案为:2.0;
(4)设起始充入的CH3OCH3物质的量为amol,从起始到平衡转化CH3OCH3物质的量为xmol,用三段式:CH3OCH3CH4+CO+H2
n(起始)(mol) a 0 0 0
n(转化)(mol) x x x x
n(平衡)(mol) a-x x x x
根据表中数据,起始时P总为50.0kPa,40min和50min时P总相等,平衡时P总=100kPa,则=,解得x=,
①该反应达到平衡状态时,二甲醚的转化率为;
②平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2物质的量都为mol,各物质物质的量分数都为,平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2的分压都为100kPa=25kPa,该反应的平衡常数K
(5)根据装置图,该二甲醚燃料电池中电解质为酸性,在负极二甲醚发生氧化反应生成CO2,负极电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
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【题目】某实验小组对钠与水反应的实验进行研究,为点燃反应生成的氢气,他们设计了如图所示的装置。请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:_____。
(2)在点燃H2之前必须先进行____,方法是_____。
(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体,不溶于水,与钠不反应)、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3,并据此对实验进行了如图所示的改进。
①在改进后的实验中观察到的现象可能为___。
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上下跳动
②在改进后的实验中H2的生成速率减慢,氢气燃烧更平稳,原因是_____。
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【题目】常温下,将pH均为11,体积均为V0的AOH和BOH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg 的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 碱性强弱:AOH>BOH
B. 水的电离程度:a=b>c
C. 稀释相同倍数时:c(A+)<c(B+)
D. 中和盐酸的能力:a=b<c
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【题目】(2017·贵州省遵义市第四中学高一上学期期中考试)由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),下列关系正确的是
A.混合气体中,CO与NO质量比15∶14
B.混合气体中,CO与NO分子个数比1∶2
C.混合气体中,CO占有的体积大于NO占有的体积
D.混合气体中,CO与NO密度比14∶15
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【题目】透明聚酯玻璃钢可用于制造宇航员面罩和导弹达罩。制备橐酯的一种配方中含有中基丙烯酸甲酯(MMA,结构简式如图。下列有关MMA的说法正确的是
A. MMA易溶于水和有机溶剂
B. MMA的含氧官能团是羧基
C. MMA的一种同分异构体为CH3CH2 COOCH2CH3
D. MMA能发生加成反应、水解反应、氧化反应、加聚反应
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【题目】下列说法正确的是
A.人体运动所消耗的能量与化学反应无关
B.在反应C+CO22CO中,若v(CO)为1mol·(L·min)1,则v(C)为0.5mol·(L·min)1
C.决定化学反应速率的主要因素为反应温度
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
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【题目】(1)一定温度下,有摩尔质量为M g·mol-1的某物质溶于适量的水中,得到物质的量浓度为c mol·L-1、密度为ρ g·cm-3的饱和溶液。则该温度下此物质的溶解度为__________。
(2)相同条件下,有X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B。
①若它们的质量相等,则两种气体的分子数之比N(X)∶N(Y)= _________;
②若它们的体积相等,则两种气体的质量之比m(X)∶m(Y)= _________。
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【题目】“张亭栋研究小组”受民间中医启发,发现As2O3对白血病有明显的治疗作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)为第VA族元素,该族元素的化合物在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)N原子的价电子排布式为______,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶体(BN),是一种超硬材料,有优异的耐磨性,其晶胞如图所示。
①立方氮化硼是_________晶体,晶体中N原子的杂化轨道类型为_________,A,B原子的配位数为_________。
②立方氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的边长为362 pm,则立方氮化硼的密度为_________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。
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【题目】海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(1)实验室灼烧海藻,需要下列仪器中的_____(填字母)。
a.试管 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.铁三脚架 f.酒精灯
(2)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是____(填字母)。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸
(3)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在如图的分液漏斗中,下层液体呈___色;他们打开分液漏斗下端的活塞,却未见液体流下,原因可能是_____。
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