【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 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有 。
A.加入CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.移出H2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有____。
A.H2和CO2的浓度之比为3:1
B.单位时间内断裂3个H-H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。
①该反应△H_____0(填“>”、“<”或“=”),550℃时,平衡后若充入惰性气体,平衡_______(填“正移”、“逆移”或“不移动”)
②650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为__________________(保留2位有效数字)。
③T时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_________P总。
【答案】(1)-246.1 (2分)(2)D (2分)(3)DE (2分)
(4)①> (1分) 正移(1分)②25% (2分) ③0.5(2分)
【解析】
试题分析:(1)已知合成二甲醚的三步反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJmol﹣1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJmol﹣1
由盖斯定律可知,通过①×2+②+③可得所求反应方程式3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),则△H=2△H1+△H2+△H3=﹣246.1KJ/mol;
(2)A.加入CH3OH相当于增大压强,平衡向逆反应方向进行,产率降低,A错误;B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆移,则CH3OCH3产率会降低,B错误;C.该反应正方向为体积增大的方向,所以增大压强平衡左移,不能提高CH3OCH3产率,C错误;D.移出H2O降低生成物浓度,平衡向正反应方向进行,产率增大,D正确;E.使用催化剂不能改变平衡状态,E错误,答案选D。
(3)A.H2和CO2的浓度之比为3:1并不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.单位时间内断裂3个H-H同时断裂2个C=O可以说明反应达到平衡状态,B错误;C.恒温恒容条件下,气体的质量和容积均不变,则气体的密度保持不变,因此不能根据密度判断反应是否达到平衡状态,C错误;D.恒温恒压条件下气体的质量不变,而气体的物质的量发生变化,则气体的平均摩尔质量保持不变说明反应达到平衡状态,D正确;E.绝热体系中,体系的温度保持不变说明反应达到平衡状态,E错误,答案选DE。
(4)①根据图像可知随着温度的升高,CO的体积分数增加,说明升高温度平衡向正反应方向进行,则该反应△H>0;由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行,当550℃时,若充入惰性气体,容器的容积扩大,使反应混合物的浓度减小,因此正,逆 均减小,由于该反应是气体体积增大的反应,减小压强,化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动;
②根据图像可知在650℃时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数是60%,假设平衡时总物质的量是1mol,则反应产生CO 0.4mol,其中含有CO2 0.6mo,反应产生0.4molCO消耗CO2的物质的量是0.2mol,因此CO2转化率为0.2mol÷(0.6mol+0.2mol)×100%=25.0%。
③T时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_________P总。
T℃时CO和二氧化碳的体积分数相等,均是50%,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物;Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2的离子化合物。
(1)写出Y2O2的电子式:____ _,其中含有的化学键是___ _。
(2)用电子式表示Y2O的形成过程________ _______。
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中,稀溶浓氧化性最强的是_____(填化学式)。
(4)XH3、H2Z和HW三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是__________(填化学式)。
(5)由X、Y组成的化合物分子中.X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物,试写出反应的化学方程式_______________ ____。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是 ( )
A.1-戊烯和2-甲基丙烯
B.甲醛和甲酸甲酯
C.1-丁醇与甲醚
D.丙酸和甲酸乙酯
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)d在元素周期表的位置是__________。
(2)d、e、f常见简单离子的半径由大到小为___________(用化学式表示,下同);y、f、g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱是:______________________________。
(3)用电子式表示由x和g两种元素形成的化合物的形成过程____________________。由x、y、d三种元素形成的相对分子质量最小的化合物可作为燃料电池的燃料,以KOH溶液为电解质溶液,写出负极反应式为 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:
(1)写出D中两种含氧官能团的名称:______和_____。
(2)写出满足下列条件的D的两种同分异构体的结构简式_______________________。
①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;
③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。
(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为____________。
(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_______。
(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成
苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:①R-Br+Na→R-CN+NaBr;
②合成过程中无机试剂任选;
③合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH H2C=CH2 BrH2C-CH2Br
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂
B.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
C.铁比铜金属性强,可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
D.NaHCO3溶于水呈碱性,可作抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是______________。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相
同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系:p1________p2(填“<”,“>”或“=”)
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH12NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是____________________。
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充A。A是______,说明理由:__________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】食品干燥剂在食品加工、储存中应用非常广泛。食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及对环境友好。下列说法错误的是
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥
C.六水氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com