(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清洁能源。工业上利用煤的气化产物(水煤气)合成甲醇和二甲醚。回答下列问题:
(1)制备二甲醚最后一步反应由Al2O3催化甲醇脱水合成,反应方程式为 。
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃烧热是282.8 kJ·mol-1;H2的燃烧热是285.8 kJ·mol-1写出表示CH3OH (g) 燃烧热的热化学反应方程式 。
(3)二甲醚直接燃料电池比甲醇直接燃料电池更高效,等质量的二甲醚和甲醇完全放电转移电子的物质的量之比是 。用二甲醚直接燃料电池电解足量饱和食盐水,当消耗9.2g二甲醚时理论上阴极产生的气体的体积为 L。(标况下)
(4)在合成中伴有水煤气交换反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),等物质的量的CO(g)和H2O(g)加入密闭容器中反应,平衡时测得结果如下表。
温度 | 260℃ | 280℃ | 295℃ | 310℃ |
CO转化率 | 89% | 80% | 75% | 60% |
①请解释CO转化率随温度变化的关系 。
②列式计算280℃时平衡常数 。
③若平衡体系中,测得H2的压强占总压的30%,要使体系中CO转化率达到70%,应该使温度 (填“升高”、“降低”、“不变”)
(1) 2CH3OH CH3OCH3 +H2O
(2) CH3OH (g) + 3/2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l);△H= -764.3KJ /mol
(3) 32/23,26.88L
(4) ①△H<0,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低。② ; ③降低
【解析】
试题分析:(1)由甲醇制备二甲醚的方程式为:2CH3OH CH3OCH3 +H2O;(2) 根据题意可得热化学方程式为①CO(g)+1/2 O2 (g) = CO2 (g); △H= -282.5KJ /mol-②H2(g)+1/2 O2 (g) = H2O(l); △H= -285.8KJ /mol。①+2×②,整理可得CH3OH (g) + 3/2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l);△H= -764.3KJ /mol;(3)每1mol的二甲醚(CH3OCH3)燃烧会转移电子的物质的量为12mol;1mol的甲醇反应会转移电子6mol;而所以当二者的质量相等时转移的电子的物质的量(12÷46):(6÷32)=32:23。(CH3OCH3)=9.2g÷46g/mol=0.2mol。每1mol的二甲醚(CH3OCH3反应会转移电子的物质的量为12mol,所以转移电子的物质的量为12mol×0.2=2.4mol,则在电解足量饱和食盐水的阴极产生的氢气的标况下体积为(2.4÷2)mol×22.4L/mol=26.88L; (4)①由于CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的正反应是放热反应,所以温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,所以CO转化率降低。②280℃时平衡常数K为。③若平衡体系中,测得H2的压强占总压的30%,要使体系中CO转化率达到70%,应该使平衡正向移动。由于该反应的正反应是放热反应,所以温度应该降低。
考点:考查化学方程式、热化学方程式的书写、物质的能量转化率的比较、化学平衡常数、外界条件对化学平衡移动的影响的知识。
科目:高中化学 来源:2013-2014云南省高二下学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题
(15分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A与E、D与G分别同主族;E、F、G、H同周期;A分别与C、D可形成含有10个电子的共价化合物M、N;B的最外层电子数是其电子层数的2倍;D是地壳中含量最多的元素;F位于B的前一主族。请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置 ,M的空间构型是 。
(2)A、D、E三种元素组成一种常见化合物,W与该化合物的阴离子具有相同的原子种类和数目且不带电,W的电子式为 ,工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和H的单质,写出该反应的化学方程式 。
(3)E、F元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式 。
(4)M、N均能结合H+,其中结合H+能力较强的是 (填化学式)。N结合H+所形成的微粒中心原子采用 杂化。其键角比N中的键角大,原因为 。
(5)E分别与D、G形成摩尔质量相等的化合物X、Y,其中Y的水溶液显碱性的原因是
(用离子方程式表示)。常温下7.8 g X与水反应放出Q kJ热量(Q>0),写出该反应的热化学方程式 。
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科目:高中化学 来源:2013-2014云南省高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
(10分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)上述十种元素中,最高价氧化物水化物酸性最强的化合物的化学式是 ,(填化学符号,下同),最高价氧化物水化物碱性最强的化合物的化学式是 ,最高价氧化物水化物显两性的氢氧化物的化学式是 。
(2)③与④的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是 。
(3)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序是__________________。
(4)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______________。
(5)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:______________。
(6)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________________________________。
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科目:高中化学 来源:2013-2014云南省高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
把甲、乙、丙、丁四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若甲、乙相连,甲的质量减少;丙、丁相连,丁上有气泡逸出;甲、丙相连,甲上发生氧化反应;乙、丁相连,乙是电子流入的一极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为
A. 甲>乙>丙>丁 B. 甲>丙>乙>丁
C. 甲>丙>丁>乙 D. 乙>丁>丙>甲
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科目:高中化学 来源:2013-2014云南省高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
已知R2+离子核外有a个电子,b个中子。表示R原子符号正确的是
A. B. C. D.
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科目:高中化学 来源:2013-2014云南省昭通市毕业生复习统一检测理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题
常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液:K+、Fe2+、NO3-、Cl-
B.0.1 mol·L-1NaAlO2的溶液:K+、Na+、SO42-、CO32-
C.无色溶液:Ba 2+、Na+、MnO4-、NO3-
D.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液:NH4+、HCO3-、Na+、Cl-
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科目:高中化学 来源:2013-2014上海市黄浦区高三二模化学试卷(解析版) 题型:推断题
(本题共10分)
2005年的诺贝尔化学奖颁给了在烯烃复分解反应研究方面做出突出贡献的3位化学家。烯烃复分解反应实现了在一定条件下烯烃中碳碳双键两边基团的换位。
如:2CH2=CHCH2CH3 CH2=CH2+CH3CH2CH=CHCH2CH3。
又已知:两个醛分子在一定条件下可以先发生加成反应,后发生消去反应:
现仅以丙烯为有机原料,经过下列反应可以分别合成重要的化工原料F和K,以F和K为原料可合成一种链状高分子化合物M,其化学组成为(C12H20O4)n。
回答下列问题:
43.反应①的反应类型是_______________。
44.反应⑥、⑦中有一反应是与HCl加成,该反应是_____(填反应编号),设计这一步反应的目的是_____________________________________________________。
45.物质M的结构简式为:______________________________________。
46.写出下列反应的化学方程式:
反应⑧:_____________________________________________________________;
反应⑩:_____________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源:2013-2014上海市黄浦区高三二模化学试卷(解析版) 题型:选择题
短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,
R |
| ||
T | Q |
| W |
其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q<W
C.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
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科目:高中化学 来源:2013-2014上海市宝山区高二年级化学学科质量监测化学试卷(解析版) 题型:填空题
某烯烃与H2发生加成反应后得到的产物是CH3CH(CH3)2。
46. 该产物用系统命名法名命,其名称是 ;该产物的一氯代物有 种。
47. 原来烯烃的结构简式为 。
48. 写出原来的烯烃使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式:
。
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